Toplinski pisači selektivno zagrijavaju specifična mjesta na toplinskom papiru, stvarajući tako odgovarajući uzorak. Toplina osigurava mali elektronički grijač na glavi za ispis, koji je u kontaktu s osjetljivim materijalom topline -. Grijači su raspoređeni u uzorku točkica ili traka, koji kontrolira logika pisača. Kada se aktiviraju, stvaraju uzorak na toplinskom papiru koji odgovara grijanim elementima. Ista logika koja kontrolira grijane elemente također kontrolira dovod papira, omogućujući ispis uzorka na cijeloj naljepnici ili papiru.
Najčešći toplinski pisač koristi fiksnu glavu za ispis s grijanom matricom točke. Primjer glave za ispis ima 320 točaka, od kojih svaka odmjerava 0,25 mm x 0,25 mm. Ova točka matrica omogućuje pisaču da postavi točkice bilo gdje na toplinski papir. Ova se tehnologija koristi i u papirnatim i u naljepnicama.
Brzina dovođenja papira toplinskog pisača obično se ocijeni na 13 mm/s. Međutim, neki pisači mogu postići brzinu dva puta kada su optimizirani za formate naljepnica. Ova vrsta toplinskog pisača ima relativno jednostavan postupak, omogućavajući mu da se proizvede u prijenosni bateriji - Termalni pisač s napajanjem. Iako toplinski pisači nude fleksibilne formate ispisa, visoku kvalitetu slike, velike brzine i niske troškove, naljepnice barkoda koje ispisuju nisu lako pohranjene u okruženjima iznad 60 stupnjeva ili izložene ultraljubičastom svjetlu (poput izravne sunčeve svjetlosti) dužeg razdoblja. Stoga su naljepnice toplinskih barkoda uglavnom ograničene na unutarnju upotrebu.
