热转移过程是利用热阵列将颜料从色带表面转印到承印材料上，从而实现图像的转印。施主是个连续的色带，色带的一面涂有可转移的颜料层，色带与承印材料紧密接触，通过加热色带背面，同时施加较小的压力，就可以把熔化的液态颜料从色带转印到承印材料上。
热转移印刷有两个缺点：
一：由于热阵列的坚硬的表面把色带紧压在承印物上，因此承印物表面必须非常光滑，因此无法使用普通纸张；
二：为了使颜料发生转印，加热过程限制了生产速度，因此热转移数码印刷的速度很低，并且很难有较大提高。
最简单的热转移数码印刷是使用二值印刷，将蜡基颜料层从很薄的聚碳酸酯色带上转移至特殊的承印材料上。常用热阵列的分辨率接近300dpi，但更高分辨率的打印机仍可将加热单元以更高的频率进行控制，从而在阵列垂直方向上得到接近600dpi的分辨率。
热蜡转印打印机是最简单的热阵列设备，只需简单的硬件以控制热单元的加热。另一种较复杂的热转移产品，通过加热单元的加热量变化，使图像上每点的颜料转印量是可以改变的，可以获得更高的印刷质量。由NEC公司与Casio公司制造的热转移印刷机每一像素转印的加热量有16个变化值，从而实现暗调区到高光区之间的16个灰度级。
热转移方法的应用十分广泛，从低分辨率的标签单色打印，到高分辨率彩色数码印刷都可实现。目前多数单色热转移设备主要适合于印刷尺寸相对较小的特殊印刷品，而对于8.5英寸×11英寸或更大的印刷品尺寸，已有能够印刷CMY三种主色或CMYK四种主色的热转移印刷机。