Když je termopapír umístěn v prostředí nad 70 °C, tepelný povlak začne měnit barvu. Důvod jeho zabarvení také začíná jeho složením.
Existují dvě hlavní tepelné složky v povlakování termopapíru: jedna je leuco barvivo nebo leuco barvivo; druhý je vývojář barev. Tento typ tepelného papíru se také nazývá dvousložkový tepelný záznamový papír chemického typu.
Běžně se používají jako leuco barviva jsou: krystal fialový lakton (CVL) tritylftalidového systému, fluoranový systém, bezbarvá benzoylmethylenová modř (BLMB) nebo spiropyranový systém.
Běžně používané dispergátory jsou: polyvinylalkohol L-3266, polyvinylalkohol GL-05, polyvinylalkohol KL-03 (vyráběný japonskou synthetic chemical).
Běžně používané přísady do vrchního a spodního nátěru jsou: gohsefimer Z-200, polyvinylalkohol T-350, polyvinylalkohol N-300.
Běžně se používají jako barviva: kyselina parahydroxybenzoová a její estery (PHBB, PHB), kyselina salicylová, kyselina 2,4-dihydroxybenzoová nebo aromatické sulfony a další látky.
Když je termopapír zahříván, barvivo leuco a vývojka chemicky reagují na výrobu barvy, takže když se termopapír používá k příjmu signálů na faxu nebo tisku přímo na tepelné tiskárně, zobrazí se grafika a text. Vzhledem k tomu, že existuje mnoho druhů leukových barviv, barva zobrazeného rukopisu je odlišná, včetně modré, fialové, černé a tak dále.