熱昇華(ThermalDyeSublimation)印表機的工作原理是將四種顏色(青色、品紅色、黃色和黑色，簡稱CMYK)的固體顏料（稱為色卷）設定在一個轉鼓上，列印頭上安裝有數以萬計的半導體加熱元件，當這些加熱元件的溫度升高到一定程度時，就可以將固體顏料直接轉化為氣態（固態不經過液化就變成氣態的過程稱為昇華，因此這種印表機被稱為熱昇華印表機），然後將氣體噴射到列印介質上。每個半導體加熱元件都可以調節出256種溫度，從而能夠調節色彩的比例和濃淡程度，實現連續色調的真彩照片效果。它和噴墨印表機和彩色鐳射印表機相比，優勢主要體現在：在色彩的表現力上，熱昇華印表機要比噴墨印表機要好得多，熱昇華印表機300dpi的精度幾乎相當於噴墨印表機4800dpi的效果。而且它透過色帶上的每一個半導體元件調節出的不同的溫度，可以組合出色彩的比例和濃淡程度，實現連續色調的彩照效果。因此就照片列印質量方面而言，熱昇華印表機打印出的影象的色彩逼真度和還原性與噴墨印表機和彩色鐳射印表機相比更勝一籌。在照片儲存時間上，鍍膜功能是熱昇華印表機獨有的功能。由於熱昇華印表機主要是用來列印照片的，而將照片鍍膜之後，其整體的色彩感覺將會更加的明亮鮮豔，而且還具有了防水、抗氧化的功能，在儲存方面要比傳統的噴墨印表機出來的照片要長久一些。