يؤدي الورق الحراري وظائف مختلفة: فهو يعمل كوسيلة لنقل النصوص والرسومات في أجهزة الفاكس (ورق الفاكس)؛ بمثابة مادة تسجيل في الأنظمة الطبية وأنظمة القياس (مثل مخططات تخطيط القلب وورق تسجيل الأجهزة الحرارية)؛ يُستخدم كورق طباعة لمحطات الإنترنت؛ ويتم استخدامه في التطبيقات التجارية للملصقات وإيصالات نقاط البيع وما شابه ذلك-حيث يمثل ورق الفاكس الحصة الأكبر من الاستخدام.
يتضمن مبدأ الإنتاج طلاء قاعدة ورقية قياسية بجزيئات دقيقة-على وجه التحديد الأصباغ عديمة اللون والمركبات الفينولية أو المواد الحمضية الأخرى-مفصولة بطبقة رقيقة؛ عند تعرضه للحرارة، يذوب الغشاء، مما يسمح للمساحيق بالاختلاط وإثارة تفاعل تكوين اللون-. الصور أو النصوص المنتجة على الورق الحراري غير مستقرة وعرضة للتلاشي، مما قد يجعل قراءة المحتوى صعبة.
تذاكر اليانصيب الشائعة مصنوعة من الورق الحراري.
على الرغم من أن الورق الحراري القياسي غير مناسب للتخزين على المدى الطويل-، فإنه يمكن الآن الحفاظ على الورق الحراري عالي الجودة- لمدة 30 عامًا أو أكثر.