Olá.
Depende do tipo de termostato. Pode ter um termómetro electrónico que está ligado ao circuíto da resistência/aquecedor.
Mas os termostatos não electrónicos funcionam de uma maneira relativamente simples:
Imagina uma lâmina presa numa das extremidades, composta por 2 metais diferentes, 1 na parte de cima, e outro na parte de baixo. Imagina agora que o metal da parte de baixo tem um coeficiente de expansão térmica maior que o de cima, e que à temperatura normal eles têm exactamente o mesmo volume. Quando passa corrente eléctrica, por efeito de Joule e outras coisas (os físicos que dêem uma ajuda) vai aquecer todo o sistema. Ao aquecer, e por o metal debaixo se expandir mais que o de cima, essa lâmina vai-se dobrar para cima. Ora essa lâmina está a fazer contacto com um cursor móvel. A partir do momento em que o sistema está muito quente e a lâmina desencosta do cursor, deixa de passar corrente eléctrica, não sendo produzido mais calor, o que levará ao arrefecimento do sistema. Ao arrefecer o suficiente, a lâmina volta à posição inicial, fazendo novamente contacto com o cursor móvel, aquecendo o sistema e a água novamente...
Quanto mais perto o cursor móvel estiver do extremo móvel da lâmina, menos tem de aquecer o sistema para a lâmina descolar. Quanto mais alta quiseres manter a temperatura do aquário, mais afastado da extremidade móvel da lâmina terás de colocar o cursor, para que a lâmina se tenha de dobrar muito mais para interromper o circuíto.
Óbvio que podem existir diversas variações, mas o princípio de funcionamento é quase sempre o mesmo.
Quanto ao tu fazeres um termostato... não te metas nisso. É difícil de calibrar, e mais importante até, de isolar da água do aquário. Compra um e não te preocupes com isso.
Cumprimentos
Luís Fortunato