Z osnovno regulacijo ogrevalnega sistema razumemo regulacijo grelne vode v kotlu. Za optimalno delovanje ogrevalnega sistema je poleg lokalne regulacije v prostoru potrebna tudi centralna avtomatska regulacija, ki deluje v odvisnosti od zunanje temperature, preko časovne regulacije, v kombinaciji z notranjo temperaturo. Cenejša varianta je centralna regulacija dovodne ogrevalne vode v odvisnosti od temperature v prostoru s sobnim termostatom z ali brez mešalnega ventila, ki se še uporablja predvsem v starejših objektih in stanovanjskih blokih s sistemi centralne kurjave. Sodobni sistemi za regulacijo ogrevanja in pripravo vode s kotlom so običajno združeni v eni regulacijski enoti, ki deluje v odvisnosti od zunanje temperature zraka, imenovana tudi vremensko vodena regulacija. Takšna enota vsebuje programe časovnega delovanja sistema, shranjuje podatke o nastavljenih ogrevalnih krivuljah, krmili vhodne krmilne elemente za signale temperaturnih tipal in izhodne krmilne elemente za izvajanje nastavitev delovanja izvajalskih elementov, kot so avtomatski ventili, črpalke, gorilniki itd. Navedeni regulacijski sistemi imajo celo vrsto dodatnih kontrolnih in merilnih funkcij, s časovnim programom, za ogrevanje in za sanitarno toplo vodo, kakor tudi za nočno znižanje temperature ali ob daljši odsotnosti za vzdrževanje določene minimalne temperature ogrevalnega sistema. 

V ogrevalnem sistemu vzdržujemo temperaturo ogrevalnega medija na tri načine:

Prvi način je, da vzdržujemo stalno temperaturo vode v kotlu, temperaturo ogrevalnega medija pa zagotovimo v odvisnosti od zunanje temperature ali temperature zraka v prostoru s kontroliranim primešavanjem hladnejše povratne vode z uporabo mešalnega ventila s toplejšo dovodno vodo. Oba sistema (regulacija dovoda v odvisnosti od zunanje temperature zraka in regulacija dovoda v odvisnosti od temperature v prostoru ) se uporablja ta pri klasičnih toplovodnih kotlih, ki imajo omejitev spodnje temperature vode (> 65 °C). Za vzdrževanje stalne temperature vode v kotlu potrebujemo dodaten regulacijski krog, ki vzdržuje temperaturo vode s kontrolo delovanja gorilnika. Možen je tudi takšen sistem regulacije, kjer se regulacija temperature dovoda izvaja v odvisnosti od zunanje temperature s korekcijo glede na temperaturo zraka v prostoru. Temperaturo ogrevalnega medija v dovodu uravnava regulacijska enota z uporabo ogrevalne krivulje glede na temperaturo zunanjega zraka. Korekcija dobljene temperature poteka s pomočjo temperature zraka v referenčnem prostoru (ponavadi dnevni prostor), ki tako zagotavlja, da se ogrevalna temperatura prilagodi dejanskim potrebam zgradbe.

Pri drugem načinu prilagajamo temperaturo vode v kotlu dejanski potrebni toploti, kar dosežemo s kontrolo delovanja gorilnika, v odvisnosti od sprememb zunanje temperature. Takšen način omogoča znatne prihranke energije, zahteva pa vgradnjo nizkotemperaturnega ali kondenzacijskega kotla.

Slabost obeh načinov je v tem, da ne moremo uravnavati temperature v posameznih prostorih. To pa nam omogoča lokalna regulacija ogrevanja, to je vgradnja ustreznih termostatskih ventilov. Lokalna regulacija brez primerne centralne regulacije ni dovolj uspešna. Z vgradnjo lokalne regulacije oziroma termostatskih ventilov prilagodimo delovanje vgrajenih ogrevalnih naprav trenutnim potrebam po toploti v nekem prostoru. Razumljivo je, da v primeru, ko imamo vgrajeno regulacijo dovoda ogrevne vode v odvisnosti od temperature v prostoru, termostatskih ventilov ne namestimo v tistem prostoru, kjer je vgrajeno prostorsko tipalo, običajno sobni termostat. Za optimalno delovanje ogrevalnega sistema je priporočljiva kombinacija centralne regulacije in lokalne regulacije. Centralna regulacija zagotavlja optimalno temperaturo vode v sistemu ogrevanja, lokalna regulacija pa zagotavlja želene temperature zraka v prostoru.

Tretji način je regulacija dovoda v odvisnosti od temperature v prostoru, in je primerna z uporabo pri etažnem ogrevanju stanovanj in jo pogosto uporabljamo v kombinaciji s plinskimi etažnimi stenskimi grelniki. Slaba stran tega načina je, da pride v primeru povečanega vpliva sonca ali notranjih virov toplote v prostoru, kjer je temperaturno tipalo, do podhlajevanja sosednjih prostorov. Takšnega načina regulacije ne smemo uporabiti pri talnem ogrevanju zaradi njegove vztrajnosti. Pri talnem ogrevanju je primerneje izbrati centralni način regulacije temperature v prostoru v odvisnosti od zunanje temperature. Sistem talnega ogrevanja varujemo pred visoko temperaturo z vgradnjo magnetnega ali termostatskega ventila. Ventil zapre dovod vode v sistem in izklopi obtočno črpalko, ko temperatura ogrevalnega medija preseže dovoljeno vrednost. Sistem lahko varujemo tudi s tropotnim mešalnim ventilom, ki zapre dotok vode v sistem oziroma preusmeri vodo nazaj v kotel oziroma v povratni vod.