恒温器(Thermostat)，是直接或间接控制一个或多个热源和冷源来维持所要求的温度的一种装置。恒温器要实现这种功能，就必须具有一个敏感元件和一个转换器，敏感元件量度出温度的变化，并对转换器产生所需的作用。转换器把来自敏感元件的作用转换成对改变温度的装置能进行适当控制的作用。
最常用的感应温度变化的原理有：
(1)两种结合在一起的不同金属(双金属片)的膨胀率不同；
(2)两种不同金属(杆和管)的膨胀不同；
(3)液体的膨胀(带外置测温泡的密封膜盒，带或不带外置测温泡的密封波纹管)；
(4)液-汽系统(测压膜盒)的饱和蒸气压；
(5)热敏电阻元件。
最常用的转换器有：
(1)接通或切断电路的转换开关；
(2)由敏感元件驱动游标的电位计；
(3)电子放大器；
(4)气压致动器。
恒温器最普通的用途是控制室温。典型用途有：控制气体阀；控制燃油炉调节器；控制电加热调节器；控制制冷压缩机；控制闸门调节器。
室温调节器可用于提供多种控制功能，例如，加热控制；加热---冷却控制；昼夜控制(夜晚控制在较低温度)；多级控制，可进行一级或多级加热，一级或多级冷却，或是多级加热和冷却的组合控制。
恒温器的型式一般有以下几种：插入式---恒温器安装在管道上面敏感元件则插进管道内；浸没式---敏感元件浸入管道或容器的液体内以控制液体；面式---敏感元件装在管道的表面或类似表面上。

恒温自动进样器装有冷却/加热模块，采用帕尔贴元件有效的冷却空气。打开时，根据温度来设定加热/冷却帕尔贴元件的正面。风扇从样品盘区域吸入空气，将它经过加热/冷却模块的通道。风扇速度由环境条件决定（例如环境湿度，温度）。在加热/冷却模块中，空气达到帕尔贴元件的温度，然后这些横温控器被吹到特殊样品盘下，在那里均匀分布，并流回样品盘区域。空气再从那里进入恒温器中。这种循环模式确保对样品瓶进行高效冷却/加热。
在冷却模式中，帕尔贴元件的另一面会变得很热，为了维持远见性能必须加以冷却，这是通过恒温器背面的大换热器实现的。四个风扇将空气从左到右吹火一起，排出加热过的空气。风扇速度决定帕尔贴元件的温度控制。
在冷却期间，加热/冷却模块中会出现冷凝水。冷凝水会被到处恒温器。