عملکرد این ترموستات شبیه ترموستات های قطع و وصل تابستانی یا زمستانی می باشد با این تفاوت که این ترموستات ها دارای دو،سه و یا چهار میکروسوییچ بوده و دامنه قطع و وصل هر میکروسوییچ با میکروسوییچ مشابه متفاوت می باشد و هر میکروسوییچ در درجه حرارت مشخصی قطع و وصل می شود.یعنی اینکه هر مرحله از یک ترموستات چند مرحله ای خود ترموستاتی است برای کنترل درجه حرارت تنظیم شده است.

در سیستم های برودتی و چیلرهایی که دارای سیستم تغییر ظرفیت می باشند می توان با ترموستات چند مرحله ای تعداد کمپرسور های زیر بار را کنترل نمود و یا اینکه با استفاده از سیستم بی بار کننده(unloader) ظرفيت برودتي را كاهش داد.

امروزه ترموستات مرحله اي در انواع ميكروسوييچي و الكترونيكي موجود مي باشند.