Termostatele cu două etape rulează sisteme de manipulare a aerului în două trepte, care se încălzesc și se răcesc în două faze. Când termostatul pornește mai întâi unitatea, numai componentele de încălzire sau de răcire în primă fază se execută numai dacă componentele celei de-a doua trepte sunt necesare pentru a menține temperatura dorită.
Termostatele cu două trepte ajută la reglarea eficientă a sistemelor de încălzire și răcire în două trepte, care oferă un randament ridicat pentru condiții meteo nefavorabile și scăzute pentru vreme mai temperată. Spre deosebire de sistemele cu o singură treaptă, care activează simultan toate componentele de încălzire și de răcire, sistemele cu două trepte se aprind numai pe prima treaptă. Dacă sistemul poate menține temperatura selectată la termostat, atunci va funcționa numai prima treaptă. Dacă prima etapă nu poate menține temperatura corectă, termostatul pornește a doua etapă.
Setarea termostatului în două trepte la setarea în fază inițială scăzută satisface necesitățile obișnuite ale gospodăriei în proporție de 80% din timp. Deși un sistem în două etape funcționează pentru perioade mai lungi de timp decât un sistem cu o singură treaptă, acesta menține o temperatură mai consistentă, oferind o distribuție mai uniformă a aerului. Prin urmare, sistemele în două etape sunt de asemenea mai eficiente din punct de vedere energetic, deoarece ard mai puțin combustibil în general pentru a menține temperatura dorită. Alte avantaje ale setării termostatului în stadiu scăzut sunt că sistemul funcționează mai liniștit și oferă o filtrare mai bună deoarece întregul sistem nu se aprinde imediat.