Ένας θερμοστάτης τάσης γραμμής χρησιμοποιείται συνήθως για τον έλεγχο των ηλεκτρικών θερμαντικών σανίδων βάσης ή ενός ηλεκτρικού κλιβάνου απευθείας καλωδίωσης. Λειτουργεί ενεργοποιώντας την τροφοδοσία του συστήματος θέρμανσης και ψύξης όταν ο θερμοστάτης ανιχνεύσει ότι η θερμοκρασία δωματίου δεν βρίσκεται πλέον εντός λίγων βαθμών από την επιθυμητή ρύθμιση. Η παροχή ρεύματος, μετρημένη σε βολτ, ενεργοποιείται και απενεργοποιείται απευθείας από τον θερμοστάτη.
Τα παχύτερα καλώδια τροφοδοσίας είναι ένα αναγνωριστικό χαρακτηριστικό ενός θερμοστάτη τάσης γραμμής. Λειτουργεί χρησιμοποιώντας συνεχές ρεύμα ισχύος και εμφανίζεται συνήθως σε παλαιότερα κτίρια. Οι προγραμματιζόμενοι, ψηφιακοί και μη ψηφιακοί θερμοστάτες είναι συμβατοί με σύστημα τάσης γραμμής.
Ορισμένοι τύποι θερμοστάτων έχουν σχεδιαστεί για χρήση με μια συγκεκριμένη σειρά συστημάτων τάσης γραμμής. Για παράδειγμα, ένα συγκεκριμένο μοντέλο θερμοστάτη μπορεί να μην έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με σύστημα κεντρικής θέρμανσης και ψύξης. Αντίθετα, μπορεί να σχεδιαστεί για να λειτουργεί αποκλειστικά με ηλεκτρικές σανίδες βάσης ή σύστημα θέρμανσης δαπέδου.
Ένας προγραμματιζόμενος θερμοστάτης τάσης γραμμής διαθέτει τη δυνατότητα αυτόματης προσαρμογής των ρυθμίσεων θερμοκρασίας ανάλογα με την ημέρα και την ώρα. Τους χειμερινούς μήνες, μπορεί να ρυθμιστεί χαμηλότερη θερμοκρασία τη νύχτα ή την ημέρα όταν ένα σπίτι δεν χρησιμοποιείται. Ομοίως, μπορεί να ρυθμιστεί υψηλότερη θερμοκρασία κατά τις ώρες της ημέρας που χρησιμοποιείται το σπίτι και είναι επιθυμητά αυξημένα επίπεδα άνεσης.
Μερικά από τα χαρακτηριστικά ενός μη προγραμματιζόμενου θερμοστάτη τάσης γραμμής περιλαμβάνουν είτε ψηφιακό είτε παραδοσιακό έλεγχο κλήσης. Με το χειριστήριο επιλογέα, ο χρήστης προσαρμόζει χειροκίνητα τη ρύθμιση θερμοκρασίας. Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το σύστημα θέρμανσης ή ψύξης δεν ενεργοποιείται, η θερμοκρασία μπορεί να χρειαστεί να ρυθμιστεί σε ένα ορισμένο ελάχιστο ή μέγιστο όριο.
Οι θερμοστάτες μπορεί να περιλαμβάνουν μια ηχομονωτική λειτουργία, η οποία βοηθά στη μείωση του θορύβου που ακούγεται συνήθως όταν ενεργοποιούνται τα συστήματα τάσης γραμμής. Ορισμένοι θερμοστάτες έχουν την ικανότητα να ανιχνεύουν τη θερμοκρασία δωματίου με έναν βαθμό ακρίβειας, γεγονός που προσφέρει το πλεονέκτημα του καλύτερου ελέγχου της θερμοκρασίας. Με την προϋπόθεση ότι είναι τοποθετημένος μακριά από το άμεσο ηλιακό φως, ρεύματα ή κλειστούς χώρους που ενδέχεται να παρεμποδίσουν την ικανότητά του να ανιχνεύει την πραγματική θερμοκρασία, ένας θερμοστάτης συμβάλλει στη μείωση του ενεργειακού κόστους αυξάνοντας την απόδοση του συστήματος.
Συνιστάται η εγκατάσταση θερμοστάτη τάσης γραμμής να γίνεται από πιστοποιημένο ηλεκτρολόγο. Κατά την εγκατάσταση πρέπει να διακόπτεται η παροχή ρεύματος στο σύστημα θέρμανσης ή ψύξης για να αποφευχθεί η ηλεκτροπληξία. Ενώ ορισμένα μοντέλα θα διαθέτουν διαμόρφωση δύο καλωδίων, άλλα μπορεί να διαθέτουν τετρασύρματα. Οι θερμοστάτες τάσης γραμμής εγκαθίστανται συνήθως σε ηλεκτρικά κουτιά συνδέοντας τα καλώδια του θερμοστάτη στους συνδέσμους ισχύος και φορτίου.