Kun lämpöpaperi asetetaan ympäristöön, jonka lämpötila on yli 70 astetta, lämpöpinnoite alkaa muuttaa väriä. Syy tähän värinmuutokseen on sen koostumuksessa.
Lämpöpaperin päällysteen lämpökomponentit ovat pääasiassa kahdenlaisia: toinen on väritön väriaine, joka tunnetaan myös leukovärinä; toinen on värinkehittäjä. Tämän tyyppistä lämpöpaperia kutsutaan myös kaksikomponenttiseksi-kemialliseksi lämpötallennuspaperiksi.
Yleisesti käytettyjä värittömiä väriaineita ovat: trifenyylimetaaniftalidijärjestelmän kristalliviolettilaktoni (CVL), fluoraanijärjestelmät, väritön bentsoyylimetyleenisininen (BLMB) tai spiropyraanijärjestelmät jne.
Yleisesti käytettyjä dispergointiaineita ovat: polyvinyylialkoholi L-3266, polyvinyylialkoholi GL-05 ja polyvinyylialkoholi KL-03 (tuottaja Nippon Synthetic Chemicals).
Yleisesti käytettyjä ylä- ja alapinnoitteen lisäaineita ovat: gohsefimer Z-200, polyvinyylialkoholi T-350 ja polyvinyylialkoholi N-300.
Yleisesti käytettyjä värinkehittimiä ovat: para-hydroksibentsoehappo ja sen esterit (PHBB, PHB), salisyylihappo, 2,4-dihydroksibentsoehappo ja aromaattiset sulfonit.
Kun lämpöpaperia kuumennetaan, väritön väriaine reagoi kemiallisesti värikehitteen kanssa tuottaakseen väriä. Siksi, kun käytät lämpöpaperia signaalien vastaanottamiseen faksilaitteella tai tulostaessasi suoraan lämpötulostimella, teksti ja kuvat näytetään. Koska käytetään monenlaisia värittömiä väriaineita, näytettävät tekstin värit vaihtelevat, mukaan lukien sininen, magenta ja musta.