Когда биметаллическая пластина нагрета, она сгибается так, что металл с большей способностью теплового расширения (с большим коэффициентом линейного расширения) находится на внешней стороне изгиба. На рисунке медная пластина находится с внешней стороны. Когда температура поднимается, медная пластина становится длиннее железной, и поскольку они не могут скользить (они склепаны), то изгибаются в виде дуги.

Если та же биметаллическая пластина будет помещена в смесь соли и льда, то она охладится и изогнется в противопо-ложном направлении, при этом медь будет находиться внутри дуги. Биметаллическая пластина широко используется как термостат, автоматическое приспособление, которое поддерживает температуру примерно постоянной. Применения его разнообразны: он используется в электрических утюгах, в домашних системах водяного отопления, аквариумах и т. д.

Биметаллическая пластина в термостате является частью электрической цепи, она изгибается и прерывает контакт, когда температура достигает определенного значения, выключая таким образом ток в нагревателе. Когда температура падает ниже определенного значения, пластина изгибается в обратную сторону, восстанавливает контакт и включает нагреватель.

Температура, при которой термостат включается и выключается, подбирается при помощи регулировочного винта. Если регулировочный винт повернут по часовой стрелке, то контакты сжимаются, а для того чтобы контакты были прерваны, нужно достичь более высокой температуры.

Еще одним использованием биметаллической пластины является указатель-мигалка поворота автомобиля. Маленькая спираль подогрева, последовательно соединенная с лампой, помещена вблизи биметаллической пластины.  

Когда  указатель включается, зажигается лампа и спираль подогрева передает свое тепло, поднимая температуру биметаллической пластины. Это заставляет ее изогнуться и разомкнуть контакт, выключая таким образом лампу и спираль. Вскоре пластина охлаждается, вы-прямляется, восстанавливает контакт, а вместе с этим включаются снова лампа и спираль. Этот процесс непрерывно повторяется.

Механические часы, которые ходят благодаря пружинам и маятникам, могут в недалеком будущем стать предметом коллекционирования, поскольку вытесняются цифровыми часами. Они не точны, если в них. не компенсируется эффект теплового расширения.

При повышении температуры упругость тонкой пружины в таких часах ослабляется, а диаметр балансирного колеса увеличивается. Оба эти явления замедляют ход часов. В часах же с биметаллическим балансирным колесом тепловое расширение компенсируется изменением его радиуса кривизны. В современных часах пружина может быть сделана из сплава железа и никеля, а балансирное колесо — из инвара. В этих сплавах температурные явления гораздо менее выражены.