Palielinoties temperatūrai, vielai palielinās arī tās izmērs, kas izraisa sekojošu spiediena palielināšanos, kad tā atrodas. Šis process, ko sauc par termisko izplešanos, var viegli iznīcināt iekārtas, kuru pamatā ir karsts tvaiks vai ūdens. Lai novērstu termisko izplešanos, cilvēki izmanto termiskās drošības vārstus. Šie vārsti ļauj pārmērīgam spiedienam izplūst no sistēmas, nevis izraisīt sprādzienu. Termiskās drošības vārsts ir izplatīts daudzās mājas un komerciālajās ierīcēs, jo tiesību akti nosaka to izmantošanu kā pamata drošības pasākumu.
Lai gan to sauc par termisko drošības vārstu, tas darbojas, pamatojoties uz spiedienu. Temperatūrai paaugstinoties, palielinās arī iekšējais spiediens — tieši šis spiediens liek vārstu iedarbināt. Termiskās drošības vārsts tika plaši izmantots ar tvaika katlu — iekārtu, kas izmanto siltumu, lai ūdeni pārvērstu tvaikā, kas rada pozitīvu spiedienu katla iekšpusē. Šis spiediens izspiež tvaiku un iet garām ritenim, kas griežas no plūstošā tvaika spēka. Virpošana ģenerē jaudu, un tvaiks tiek aizturēts, ļauj atdzist un ievietots atpakaļ katlā.
Šīs mašīnas bija pakļautas pārkaršanai un eksplozijai, ja tās netika īpaši rūpīgi uzraudzītas. Agrākie termiskās drošības vārsti ļāva ūdenim izplūst, kad spiediens katlā kļūst pārāk augsts. Agrākie vārsti bija ļoti vienkārši, parasti paļaujoties uz spraudni, kas tika piespiests augšup un izvilkties, kad spiediens kļuva pārāk augsts. Lai gan tas bija ļoti elementārs, tas joprojām ir daudzu modernu termoregulācijas vārstu pamatā.
Termiskā drošības vārsta izmērs atšķiras atkarībā no tā, vai tas izdala ūdeni vai tvaikus. Ūdens pārslodzes vārsts parasti ir daudz mazāks nekā tvaika izlaišanas vārsts. Tas ir tāpēc, ka spiediens ir balstīts uz daudzumu. Sistēmā, kas balstīta uz tvaiku, lielu daļu tilpuma aizņem gaiss, savukārt ūdens sistēma ir tikai ūdens. Tas nozīmē, ka, lai atbrīvotos no tāda paša apjoma materiāla, ir jāizņem daudz vairāk gaisa.
Lielāko daļu laika cilvēks atradīs siltuma pārslodzes vārstu sistēmas daļā, kas ir atkarīga no karstā ūdens. Lai gan sistēmas, kas darbojas ar karstu tvaiku, arī radīs pārmērīgu siltumu un spiedienu, ir mazāka iespēja, ka tām būs pilnas vārstu sistēmas. Kad gaiss ir zem pietiekama spiediena, tas atkal kļūst par šķidrumu; šķidrā veidā tas aizņem mazāk vietas, kas noņem spiedienu. Ir nepieciešams ievērojams spiediens, lai ūdens atkal kļūtu ciets, un spiediens ievērojami pārsniedz lielāko daļu iekārtu. Tas parasti padara spiedienu uz ūdens bāzes bīstamāku nekā uz tvaika bāzes.