هنگامی که کاغذ حرارتی در محیطی بالاتر از ۷۰ درجه سانتی گراد قرار می گیرد، پوشش حرارتی شروع به تغییر رنگ می کند. دلیل تغییر رنگ آن نیز از ترکیب آن شروع می شود.
دو جزء حرارتی اصلی در پوشش کاغذ حرارتی وجود دارد: یکی رنگ leuco یا رنگ leuco; دیگری توسعه دهنده رنگ است. این نوع کاغذ حرارتی را کاغذ ضبط حرارتی نوع شیمیایی دو جزء نیز می نامند.
معمولاً به عنوان رنگ های لوکو استفاده می شود: کریستال بنفش لاکتون (CVL) از سیستم فتالید تریل، سیستم فلوران، بنزوئل متیلن آبی بی رنگ (BLMB) یا سیستم اسپیروپیران.
پراکنده کننده های معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند: پلی وینیل الکل ال-۳۲۶۶، پلی وینیل الکل GL-۰۵، پلی وینیل الکل KL-۰۳ (تولید شده توسط شیمیایی مصنوعی ژاپن).
معمولا استفاده می شود کت بالا و افزودنی های کت پایین هستند: gohsefimer Z-200, پلی وینیل الکل T-350, پلی وینیل الکل N-300.
معمولا به عنوان عوامل در حال توسعه رنگ استفاده می شود: پارا هیدروکسیبنزوئیک اسید و استرها آن (PHBB, PHB), سالیسیلیک اسید, 2,4-دی هیدروکسیبنزوئیک اسید یا سولفون معطر و مواد دیگر.
هنگامی که کاغذ حرارتی گرم می شود، رنگ لوکو و توسعه دهنده برای تولید رنگ واکنش شیمیایی نشان می دهند، بنابراین هنگامی که از کاغذ حرارتی برای دریافت سیگنال بر روی یک دستگاه فکس یا چاپ مستقیم با چاپگر حرارتی استفاده می شود، گرافیک و متن نمایش داده می شود. از آنجا که انواع زیادی از رنگ های لوکو وجود دارد، رنگ دست خط نمایش داده شده متفاوت است، از جمله آبی، بنفش، سیاه و مانند آن.