Ако термостата се повреди, двигателят може да се нуждае от много време, за да достигне работната си температура или, обратното, ще прегрява бързо. По време на ускоряване, температурата на двигателя може да се понижава бързо и да се повишава рязко след като спрете автомобила. Парното става по-малко ефикасно. Температурата на долната тръба на радиатора е друг признак за неизправен термостат:ако се загрява веднага след палене на двигателя, това означава, че клапанът е блокирал в отворено положение, а ако тръбата остава студена след като двигателят достигне работната си температура, това е признак, че клапанът е блокирал в затворено положение.
В някои случаи, неизправният термостат може причини включване на лампата “Check Engine” на таблото. Диагностично сканиране може да разкрие съответните кодове за грешка. Това не се случва във всички случаи и затова е нужно да вземете предвид описаните по-горе симптоми.
Понякога двигателят изобщо не пали, ако устройството е неизправно. Например, това се отнася за автомобилите MINI, които имат термостати с вградени датчици за температура на охладителната течност. Ако този датчик се повреди, двигателят ще пали и ще спира незабавно. Понякога контролния модул на двигателя блокира паленето на двигателя.