Thomik durchlief die Nachwuchsmannschaften der Altersklasse U17 bis U20 des DFB und bestritt insgesamt 41 Länderspiele, in denen er acht Tore erzielte. Sein Debüt bestritt er 2001 in der U-17-Nationalmannschaft (13 Spiele, 4 Tore), mit der er 2002 bei der Europameisterschaft bis ins Viertelfinale vordrang. Für die U-18-Auswahl bestritt er sechs Länderspiele (ohne Torerfolg). Mit der U-19-Auswahl (8 Spiele, 3 Tore) nahm er an der Europameisterschaft 2004 teil und schied dort in der Vorrunde aus. Ein Jahr später erreichte er mit der U-20-Nationalmannschaft (14 Spiele, 1 Tor) bei der Weltmeisterschaft 2005 das Viertelfinale.