Algunos historiadores señalan a los chinos como los primeros en incursionar en la automatización de la generación del calor, otros dicen que fueron los romanos, pero, independiente de quién fue el primero, es indudable que aquel que incursionó en este proceso, con el tiempo, logró un sistema de control de temperatura muy funcional.
Desde 1885, con la aparición del primer dispositivo patentado para el control de temperatura, desarrollado por el inventor Albert Butz, mucho han evolucionado los dispositivos y con ellos los materiales con los que se fabrican. Esto trajo consigo los termostatos, posteriormente los controles electrónicos de temperatura y ahora los controladores de funciones.
En su versión simple, el dispositivo emplea líquido. A este tipo se le puede encontrar, por ejemplo, en los motores de combustión interna, donde se controla el flujo del refrigerante que circula por el radiador dependiendo de la temperatura del motor. Mientras mayor sea la temperatura del motor, mayor será el flujo de refrigerante para enfriamiento.
Con el descubrimiento de la electricidad y su difusión, primero en las empresas y después en los hogares, a inicios del siglo XX, una de las primeras versiones de termostato de mercurio utilizaba las propiedades conductoras del metal líquido, con el propósito de operar la fuente de energía dentro del rango de temperatura definido por la posición de los electrodos en un termómetro.
Con la invención del motor de combustión interna, cuya aplicación se generalizó en los procesos de fabricación de las Industrias y luego se popularizó en los automóviles, surgió el termostato de líquido, empleado, generalmente, en válvulas de control de fluido. Éstos podían contener parafina u otro líquido encapsulado, el cual se expandía al aumentar la temperatura y generaba la fuerza para empujar un disco que permite el paso del fluido; cuando el fluido se enfría, un resorte regresa el disco a su posición inicial, cerrando el paso. Un ejemplo de este termostato es el empleado en el sistema de enfriamiento en los radiadores.
En el desarrollo de los refrigerantes halogenados clorofluorocarbonos (CFC), poco después de 1930, surgieron los termostatos de gas a presión, que funcionan con un gas encerrado herméticamente dentro de un tubo de cobre con depósito llamado bulbo
Al día de hoy, a los termostatos de gas a presión, conocidos por los técnicos de servicio como termostatos mecánicos, se les reconoce por su durabilidad, aunque no por su precisión y exactitud, debido a que el gas a presión se ve afectado por la presión atmosférica, lo que implica que se les ajuste a determinada altura sobre el nivel del mar.