模溫控制系統的工作原理為，泵浦驅動傳熱介質從裝有內置加熱器和冷卻器的水箱中到達模具，再從模具回到水箱。控制器根據溫度傳感器測量的熱流體溫度，調節熱流體的溫度從而調節模具的溫度。
　　
　　根據使用的傳熱介質的類型，模溫機為水式模溫機、加壓水模溫機或油式模溫機。模溫機的種類是根據使用的導熱流體來劃分的。用運水式模溫機通常zui大出口溫度95℃。用運油式模溫機用于工作溫度≥150℃的場合。通常情況下，帶有開口水箱加熱的模溫機適于用水溫機或油溫機，zui大出口溫度為90℃至150℃，這種模溫機的主要特點是設計簡單，價格經濟。
　　
　　在這種機器的基礎上又衍生了一種使用高溫水溫機，其可允許的出口溫度為160℃或更高，由于在溫度高于90℃的時候，水的熱傳導性比同溫度下的油好很多，因此這種機器有著突出的高溫工作能力。除次之外，還有一種強制流動的模溫機，出于安全因素，這種模溫機設計工作溫度為150℃以上，使用導熱油。為了防止模溫機加熱器里的油過熱，該機使用了強制流動泵送系統，且加熱器由一定數量的的管子堆疊組成，管子里有裝有翅片的加熱元件用于導流。