热敏打印机的工作原理是打印头上安装有半导体加热元件，打印头通电后被加热。当热敏打印纸接触到被加热的打印头，根据受热点与强度的不同，就可以在纸面上显示出需要的文字与图案。文字与图像的显现是因为打印纸膜中的物质在高温下发生化学反应而变成黑色。
高温会加速这种化学反应，低温一般不会让热敏纸变色。当温度低于60℃时，纸需要经过相当长，甚至长达几年的时间才能变成深色；而当温度为200℃时，这种反应会在几微秒内完成。
目前随着信息化的发展，对于票据、标签等需求不断增加，热敏打印机目前处于成长期。从全球市场来看，热敏打印市场规模（包括打印机及相关耗材）2018年的市场规模达到393亿美元。同期全球热敏打印头的销售数量估计突破 8800万台，2018年全球热敏打印头金额突破 5 亿美元。