Når det termiske papir placeres i et miljø over 70 grader, begynder den termiske belægning at ændre farve. Årsagen til dens misfarvning starter også fra dens sammensætning.
Der er to termiske hovedkomponenter i termisk papirbelægning: den ene er leukofarve eller leucofarve; den anden er farvefremkalder. Denne type termisk papir kaldes også to-komponent kemisk type termisk registreringspapir.
Almindeligvis brugt som leukofarvestoffer er: krystalviolet lacton (CVL) af tritylphthalidsystem, fluoransystem, farveløst benzoylmethylenblåt (BLMB) eller spiropyransystem.
Almindeligt anvendte dispergeringsmidler er: polyvinylalkohol L-3266, polyvinylalkohol GL-05, polyvinylalkohol KL-03 (fremstillet af Japan Synthetic Chemical).
Almindeligt anvendte topcoat og bundcoat additiver er: gohsefimer Z-200, polyvinylalkohol T-350, polyvinylalkohol N-300.
Almindeligvis brugt som farveudviklende midler er: para-hydroxybenzoesyre og dens estere (PHBB, PHB), salicylsyre, 2,4-dihydroxybenzoesyre eller aromatiske sulfoner og andre stoffer.
Når termopapiret opvarmes, reagerer leukofarvestoffet og fremkalderen kemisk for at producere farve, så når termopapiret bruges til at modtage signaler på en faxmaskine eller printe direkte med en termoprinter, vises grafik og tekst. Da der er mange varianter af leukofarvestoffer, er farven på den viste håndskrift anderledes, inklusive blå, lilla, sort og så videre.