热敏打印机的原理是，在淡色材料上覆上一层透明膜，将膜加热一段时间后变成深色。 图象是通过加热，在膜中产生化学反应而生成的。这种化学反应是在一定的温度下进行的。高温会加速这种化学反应。当温度小于60℃时，膜需要经过非常长，甚至长达好几年的时间才能变成深色；而当温度为200℃时，这种反应会在几微秒内完成。 热敏打印机有选择地在热敏纸的确定位置上加热，由此就产生了相应的图形。

加热是由与热敏材料相接触的打印头上的一个小电子加热器提供的。加热器排成方点或条的形式由打印机进行逻辑控制，当被驱动时，就在热敏纸上产生一个与加热元素相应的图形。