नये डिजिटल ऊष्मातापी में तापमान को मापने के लिए कोई गतिशील हिस्सा नहीं होता और इसकी जगह ये ऊष्मकों या दूसरी अर्धचालक युक्तियों जैसे कि एक प्रतिरोधी तापमापी (अर्धचालक तापमान संसूचक) पर निर्भर करते हैं। इसे चलाने के लिए आम तौर पर एक या अधिक सामान्य बैटरियां लगाई जानी चाहिए, हालांकि कुछ तथाकथित "विद्युत् चुराने वाले" अंकीय ऊष्मातापी सामान्य 24 वोल्ट AC परिपथ को एक शक्ति स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं, लेकिन कुछ भट्टियां थर्मोपाइल शक्तिवाले "मिलिवोल्ट" परिपथों पर कार्य नहीं करेंगें. प्रत्येक में वर्तमान तापमान और वर्तमान समायोजन दिखाने वाला LCD परदा होता है। ज्यादातर में, तापमान के लिए एक घड़ी और दिन-का-समय और यहां तक कि सप्ताह-के-दिन के लिए समायोजन भी होता है, जिसे आराम /0} और [[ऊर्जा संरक्षण]] के लिए प्रयोग किया जाता है। कुछ अत्याधुनिक मॉडलों में टच स्क्रीन या गृह स्वचालन या इमारत स्वचालन प्रणाली के साथ कार्य करने की क्षमता होती है।

डिजिटल ऊष्मातापी HVAC इकाई को नियंत्रित करने के स्विच के तौर पर या तो एक प्रसारण या एक अर्धचालक युक्ति जैसे कि ट्राएक का उपयोग किया जाता है। प्रसारण वाली इकाईयां मिलीवोल्ट प्रणालियों पर कार्य करेंगी, क्योंकि अक्सर चालू या बंद किये जाने पर "क्लिक" की श्रवण योग्य आवाज़ होती है।

अधिक महंगे मॉडलों में भीतर निर्मित PID नियंत्रक होता है, जिससे कि ऊष्मातापी जानता है कि तंत्र उसके निर्देशों पर आगे कैसे व्यवहार करेगा। उदाहरण के लिए उसमें तय कर देना कि सुबह 7 बजे का तापमान 21 °C होना चाहिए ये निश्चित करता है कि उस समय तापमान 21 °C होगा जबकि पारंपरिक ऊष्मातापी उस समय काम करना शुरू करेगा। PID नियंत्रक ये फैसला करता है इच्छित समय पर इच्छित तापमान प्राप्त करने के लिए किस समय पर तंत्र को सक्रिय किया जाना चाहिए। इन सभी को यह सुनिश्चित करता है कि तापमान बहुत ही स्थिर है (उदाहरण के लिए अतिक्रमण को कम करने के द्वारा ).

उत्तरी अमेरिका औऱ यूरोप में सामान्य आवासीय उपयोग में आने वाले अधिकांश डिजिटल ऊष्मातापी कार्यक्रमयोग्य ऊष्मातापी होते हैं जो कि उनके मूल कार्यक्रम के साथ छोड़ दिये जाने पर आम तौर पर 30 प्रतिशत ऊर्जा की बचत करते हैं; इन मूल कार्यक्रमों में समायोजन ऊर्जा बचत में कटौती या बढौतरी कर सकते हैं। कार्यक्रमयोग्य ऊष्मातापी लेख इस तरह के एक ऊष्मातापी के संचालन, चयन और स्थापना पर बुनियादी जानकारी देते हैं।

यांत्रिकी
द्विधात्वीय
हीट पंप विनियमन
डिजिटल