Zweistufige Thermostate betreiben zweistufige Lüftungssysteme, die in zwei Phasen heizen und kühlen. Wenn der Thermostat das Gerät zum ersten Mal einschaltet, laufen nur die Heiz- oder Kühlkomponenten der ersten Stufe, es sei denn, die Komponenten der zweiten Stufe werden benötigt, um eine gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten.
Zweistufige Thermostate helfen bei der effizienten Regelung von zweistufigen Heiz- und Kühlsystemen, die bei schlechtem Wetter eine hohe Leistung und bei gemäßigterem Wetter eine niedrige Leistung bieten. Im Gegensatz zu einstufigen Systemen, die alle Heiz- und Kühlkomponenten gleichzeitig einschalten, schalten zweistufige Systeme nur die erste Stufe zuerst ein. Kann das System die am Thermostat gewählte Temperatur halten, läuft nur die erste Stufe. Wenn die erste Stufe nicht die richtige Temperatur halten kann, schaltet der Thermostat die zweite Stufe ein.
Die Einstellung des zweistufigen Thermostats auf die niedrige Einstellung der ersten Stufe deckt den normalen Haushaltsbedarf in 80 % der Fälle. Obwohl ein zweistufiges System länger läuft als ein einstufiges System, hält es durch eine gleichmäßigere Luftverteilung eine gleichmäßigere Temperatur aufrecht. Daher sind zweistufige Systeme auch energieeffizienter, da sie insgesamt weniger Kraftstoff verbrauchen, um eine gewünschte Temperatur zu halten. Weitere Vorteile der niedrigstufigen Thermostateinstellung sind, dass das System leiser läuft und eine bessere Filterung bietet, da nicht das gesamte System auf einmal eingeschaltet wird.