Thermodrucker erhitzen gezielt bestimmte Stellen auf Thermopapier und erzeugen so ein entsprechendes Muster. Die Wärme wird durch eine kleine elektronische Heizung am Druckkopf bereitgestellt, die mit dem hitzeempfindlichen Material in Kontakt steht. Die Heizelemente sind in einem Muster aus Punkten oder Streifen angeordnet und werden von der Logik des Druckers gesteuert. Bei Aktivierung erzeugen sie auf dem Thermopapier ein Muster, das den erhitzten Elementen entspricht. Die gleiche Logik, die die beheizten Elemente steuert, steuert auch den Papiervorschub, sodass das Muster auf das gesamte Etikett oder Papier gedruckt werden kann.
Der gebräuchlichste Thermodrucker verwendet einen festen Druckkopf mit beheizter Punktmatrix. Der Beispieldruckkopf hat 320 Punkte mit den Maßen jeweils 0,25 mm x 0,25 mm. Mithilfe dieser Punktmatrix kann der Drucker Druckpunkte an einer beliebigen Stelle auf dem Thermopapier platzieren. Diese Technologie wird sowohl in Papier- als auch in Etikettendruckern eingesetzt.
Die Papiervorschubgeschwindigkeit eines Thermodruckers beträgt typischerweise 13 mm/s. Einige Drucker können jedoch doppelt so hohe Geschwindigkeiten erreichen, wenn sie für Etikettenformate optimiert sind. Diese Art von Thermodrucker verfügt über einen relativ einfachen Prozess, der es ermöglicht, ihn in einen tragbaren, batteriebetriebenen Thermoetikettendrucker umzuwandeln. Während Thermodrucker flexible Druckformate, hohe Bildqualität, hohe Geschwindigkeit und niedrige Kosten bieten, können die von ihnen gedruckten Barcode-Etiketten nicht problemlos in Umgebungen über 60 Grad gelagert oder über einen längeren Zeitraum ultraviolettem Licht (z. B. direktem Sonnenlicht) ausgesetzt werden. Daher sind Thermo-Barcode-Etiketten im Allgemeinen auf die Verwendung in Innenräumen beschränkt.


