Термостат (от термо... и греч. statós — стоящий, неподвижный), прибор для поддержания постоянной температуры. Представляет собой сосуд (металлический, стеклянный и др.), тщательно защищенный тепловой изоляцией от влияния окружающей среды. Постоянство температуры в термостатах обеспечивается либо терморегуляторами, либо осуществлением фазового перехода (таяния льда, кипения воды, затвердевания эвтектики и т. п.), происходящего при определённой температуре. В условиях, когда перепад между температурой окружающей среды и температурой в термостате невелик (диапазон средних температур), постоянной поддерживается температура рабочего вещества (газа, жидкости), заполняющего термостат. Тело, свойства которого исследуются при заданной температуре, находится в тепловом контакте с рабочим веществом и имеет его температуру. Термостаты, заполняемые рабочим веществом, обычно снабжены малоинерционным нагревателем (холодильником), автоматическим терморегулятором соответствующей точности, устройством для энергичного перемешивания рабочего вещества, которое обеспечивает быстрое выравнивание температуры в термостате. К жидкостным термостатам такого типа относятся: спиртовой (от -60 до 10 °С), водяной (10—95 °С), масляный (100—300 °С), солевой или селитровый (300—500 °С). Газовые термостаты в этих же диапазонах температур применяются реже из-за трудности обеспечить хороший тепловой контакт с исследуемым телом.
В термостатах для высоких и низких температур обеспечивается малый теплообмен с окружающей средой. Исследуемое тело поддерживается при постоянной температуре в адиабатических условиях (рабочее вещество отсутствует). В низкотемпературных термостатах подвод (отвод) теплоты осуществляется специальным тепловым ключом» (теплопроводящим стержнем). При высоких температурах (300—1200 °С) роль термостатов часто играют электропечи с терморегулятором и массивным металлическим блоком, в который помещается исследуемое тело. Термостат для поддержания низких температур называется криостатом.
В термодинамике термостатом часто называют систему, обладающую столь большой теплоёмкостью, что подводимые к ней количества теплоты не изменяют её температуры.
Лит. см. при ст. Калориметр.