A precisão de um termostato controlando um sistema de aquecimento pode ser medida comparando sua leitura com um termômetro atmosférico preciso. A temperatura registrada pelo termostato não deve se desviar da leitura do termômetro de referência em mais de um grau.
Ao testar um termostato, o termômetro de referência deve primeiro ser montado ao lado dele usando fita adesiva. A montagem do termômetro próximo ao termostato que está sendo testado permite que seja obtida uma leitura que leva em consideração os diferentes fatores que afetam aquele termostato, como a luz solar direta ou o sopro de ar quente contra ele que pode distorcer sua leitura. Deve-se tomar cuidado para isolar o termômetro da parede usando toalhas de papel ou material semelhante. Isso garante que as leituras de referência medem corretamente a temperatura do ar e não são influenciadas pela temperatura da parede. Além disso, antes de fazer uma leitura, o termômetro de referência deve ser deixado por 15 minutos para permitir que ele se estabilize na temperatura ambiente da sala.
Se o teste revelar que a leitura de temperatura obtida pelo termostato está incorreta, isso pode indicar que a sujeira acumulada está isolando o sensor de temperatura; limpar o termostato deve resolver o problema. Com termostatos mecânicos mais antigos, podem ocorrer leituras incorretas se o dispositivo não for montado nivelado na parede, e um ajuste rápido para nivelar deve permitir que ele funcione corretamente novamente.