כאשר הנייר התרמי מונח בסביבה מעל 70 מעלות, הציפוי התרמי מתחיל לשנות את צבעו. הסיבה לשינוי הצבע שלו מתחילה גם מההרכב שלו.
ישנם שני מרכיבים תרמיים עיקריים בציפוי נייר תרמי: האחד הוא צבע לאוקו או צבע לאוקו; השני הוא מפתח צבע. סוג זה של נייר תרמי נקרא גם נייר רישום תרמי מסוג כימי דו-רכיבי.
בשימוש נפוץ כצבעי לוקו הם: קריסטל סגול לקטון (CVL) של מערכת טריטיל פתלידים, מערכת פלואורן, בנזואיל מתילן כחול (BLMB) חסר צבע או מערכת ספירופירן.
חומרי פיזור נפוצים הם: אלכוהול פוליוויניל L-3266, אלכוהול פוליוויניל GL-05, אלכוהול פוליוויניל KL-03 (מיוצר על ידי Japan Synthetic Chemical).
תוספי שכבה עליון ותוספי שכבה תחתון הנפוצים הם: gohsefimer Z-200, polyvinyl alcohol T-350, polyvinyl alcohol N-300.
בשימוש נפוץ כסוכנים מפתחי צבע הם: חומצה פארה-הידרוקסי-בנזואית והאסטרים שלה (PHBB, PHB), חומצה סליצילית, חומצה 2,4-דיהידרוקסי-בנזואית או סולפונים ארומטיים וחומרים אחרים.
כאשר הנייר התרמי מחומם, צבע ה-Leuco והמפתח מגיבים כימית לייצור צבע, כך שכאשר הנייר התרמי משמש לקליטת אותות במכשיר פקס או להדפיס ישירות במדפסת תרמית, מוצגים הגרפיקה והטקסט. מכיוון שישנם זנים רבים של צבעי לאוקו, צבע כתב היד המוצג שונה, כולל כחול, סגול, שחור וכן הלאה.





