Když je termální papír umístěn v prostředí nad 70 stupňů, termální povlak začne měnit barvu. Důvod této změny barvy spočívá v jeho složení.
Tepelné složky v tepelném potahu papíru jsou převážně dvou typů: jedním je bezbarvé barvivo, také známé jako leuko barvivo; druhý je vývojka barev. Tento typ termopapíru se také nazývá dvou{1}}složkový chemický termopapír.
Mezi běžně používaná bezbarvá barviva patří: krystalová violeť lakton (CVL) trifenylmethanftalidového systému, fluoranové systémy, bezbarvá benzoylmethylenová modř (BLMB) nebo spiropyranové systémy atd.
Běžně používané dispergační prostředky zahrnují: polyvinylalkohol L-3266, polyvinylalkohol GL-05 a polyvinylalkohol KL-03 (vyrábí Nippon Synthetic Chemicals).
Běžně používané přísady pro vrchní a spodní nátěry zahrnují: gohsefimer Z-200, polyvinylalkohol T-350 a polyvinylalkohol N-300.
Mezi běžně používané vývojky barev patří: kyselina para-hydroxybenzoová a její estery (PHBB, PHB), kyselina salicylová, kyselina 2,4-dihydroxybenzoová a aromatické sulfony.
Když se termální papír zahřeje, bezbarvé barvivo chemicky reaguje s barevnou vývojkou za vzniku barvy. Proto při použití termopapíru k příjmu signálů na faxu nebo přímému tisku na termální tiskárně se zobrazí text a obrázky. Protože se používá mnoho typů bezbarvých barviv, barvy zobrazeného textu se liší, včetně modré, purpurové a černé.