Termoregulator je svaki uređaj, umjetni ili prirodni, koji kontrolira temperaturu unutar sustava. Znanstveni laboratoriji koriste instrumente zvane termoregulatori za održavanje temperature vodene kupelji prilikom zagrijavanja ili hlađenja kemijskih otopina. Druge vrste termoregulatora koriste se u poljoprivredi i akvakulturi za kontrolu temperature za dobrobit živih životinja. Živi organizmi također koriste prirodne termoregulatore za kontrolu tjelesne temperature.
U industrijskim i znanstvenim laboratorijima često je važno održavati kemijsku otopinu na određenoj temperaturi kako bi se mogla provesti reakcija ili proces. Jedan od načina da se to postigne je da se spremnik otopine uroni u vodenu kupelj. Toplina ili hladnoća iz okolne vode mijenja temperaturu unutar spremnika bez izravnog kontakta s otopinom, pružajući nježno i učinkovito sredstvo za regulaciju temperature te otopine izvana.
Laboratorijski termoregulator održava temperaturu vodene kupelji konstantnom zagrijavanjem ili hlađenjem vode, koja zatim cirkulira kroz kupelj pomoću mehanizma pumpe. Termoregulator je obično pričvršćen na kadu na način da je djelomično uronjen, kako bi se omogućio ispravan rad i cirkulacijskog sustava i elektroničkih komponenti. Proizvođači nude ove uređaje u različitim veličinama, dizajnu i temperaturnim rasponima za različite potrebe. Tipični znanstveni termoregulator mogao bi održavati temperaturu bilo gdje od -40°F (-40°C) do 248°F (120°C).
Termoregulatori također mogu biti korisni u drugim primjenama. Na primjer, akvariji se moraju održavati na određenoj temperaturi da bi ribe uspjele; često je ova temperatura viša od ambijentalne, kao u slučaju tropskih riba. Za upotrebu u akvariju prodaju se posebni termoregulacijski uređaji. Poljoprivredne sredine ponekad koriste i termoregulatore. Inkubatori za valenje pilića moraju se održavati na temperaturi višoj od ambijentalne, a termoregulatori se koriste kako bi se osigurala ispravna razina topline.
Ljudska bića i drugi sisavci imaju ugrađene biološke termoregulatore koji kontroliraju tjelesnu temperaturu. Proizvodnja znoja za hlađenje tijekom razdoblja intenzivne vrućine ili vježbanja primjer je prirodnog termoregulacijskog procesa. Dio mozga koji se naziva hipotalamus daje signale koji podižu ili snižavaju tjelesnu temperaturu ovisno o vanjskim podražajima, poput ambijentalne topline ili hladnoće.
Hladnokrvne životinje, poput gmazova, nemaju iste unutarnje termoregulacijske mehanizme kao ljudi i drugi sisavci. Umjesto da se znoje ili drhte kao odgovor na promjene u okolišu, gmazovi moraju regulirati tjelesnu temperaturu vanjskim sredstvima. Zbog toga gušteri provode vrijeme kupajući se na vrućoj sunčevoj svjetlosti – toplina sunca djeluje kao vanjski termoregulator, omogućujući životinji da održi toplu tjelesnu temperaturu.