نحوه عملکرد دتکتورهای حرارتی بدینصورت است که در صورت افزایش دمای محیط، توسط سنسورهای تعبیه شده در دتکتور فعال شده و با آگاه سازی سیستم اعلام حریق از طریق ارسال سیگنال، شروع به هشدار حریق می‌کند. دتکتورهای حرارتی جز اولین دتکتورهای موجود هستند و از ویژگی‌های آن سرعت واکنش و سطح پوششی پایین ولی پایداری و قابلیت اطمینان بسیار زیاد و قیمت ارزان آن است.