Diferenciais de temperatura média em um termostato de ar condicionado, a diferença entre as temperaturas nas quais o ar condicionado desliga e liga, variam de acordo com as condições de operação. Diferenciais de temperatura que variam entre 0,8 graus Fahrenheit e 2 graus Fahrenheit equilibram os objetivos conflitantes de conforto e eficiência.
Diferenciais próximos de zero graus oferecem mais conforto, mas forçam o ar condicionado a ligar com frequência. Diferenciais maiores são melhores para o equipamento, mas os humanos percebem qualquer coisa acima de uma diferença de 2 graus como desconfortável.
A maioria dos termostatos tem diferenciais de temperatura definidos nas configurações de fábrica. Termostatos programáveis permitem mudanças no diferencial de 1 a 3 graus. Os termostatos mecânicos são especialmente suscetíveis ao fenômeno conhecido como "droop", que é um diferencial reduzido durante o uso intenso, causado quando o equipamento de resfriamento gera calor. A queda leva a um ciclo contínuo e estresse no ar condicionado.