เทอร์โมสตัทตู้เย็นขนาดเล็กเป็นอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิที่มีขนาดเล็กและใช้พลังงานต่ำ ออกแบบมาสำหรับตู้เย็นที่มีความจุน้อย (1–5 ลูกบาศก์ฟุต) โดยทั่วไปใช้ในห้องพักนักศึกษา สำนักงาน ห้องพักโรงแรม และรถพ่วงสำหรับพักอาศัย (RV) อุปกรณ์นี้ควบคุมอุณหภูมิภายในให้อยู่ระหว่าง 2°C ถึง 8°C ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเก็บเครื่องดื่ม ของว่าง และอาหารขนาดเล็ก พร้อมทั้งคำนึงถึงข้อจำกัดด้านพื้นที่ของตู้เย็นขนาดเล็ก (ขนาดของเทอร์โมสตัทโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 40 มม. x 30 มม. x 20 มม.) เทอร์โมสตัทตู้เย็นขนาดเล็กส่วนใหญ่ใช้การออกแบบแบบกลไกสองโลหะ (bimetallic) เพื่อความคุ้มค่าและเชื่อถือได้: แถบโลหะสองชนิดที่พันกันจะขยายหรือหดตัวตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เพื่อเปิดหรือปิดวงจรไฟฟ้าให้เริ่มหรือหยุดการทำงานของคอมเพรสเซอร์ ในรุ่นท็อปบางรุ่นมีเทอร์โมสตัทแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีหน้าจอแสดงอุณหภูมิแบบ LED และการตั้งค่าที่ปรับได้ (ผ่านปุ่มกดหรือลูกบิด) ให้ความแม่นยำ ±1°C และโหมดประหยัดพลังงาน (เช่น โหมด "eco" ที่เพิ่มอุณหภูมิขึ้น 1–2°C เพื่อลดการใช้ไฟฟ้า) ความเข้ากันได้ของแรงดันไฟฟ้าถูกออกแบบให้เหมาะสมกับระบบไฟฟ้าในแต่ละภูมิภาค: 110–120V สำหรับรุ่นที่ใช้ในอเมริกาเหนือ (เช่น Frigidaire Mini Fridge) และ 220–240V สำหรับรุ่นที่ใช้ในยุโรป/เอเชีย (เช่น Haier Compact Fridge) การติดตั้งทำได้ง่ายดายด้วยการออกแบบแบบคลิปยึดหรือยึดด้วยสกรู โดยมักติดตั้งอยู่ใกล้คอยล์ระเหยของตู้เย็นเพื่อให้ตรวจจับอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ปัญหาที่พบบ่อย ได้แก่ การปรับเทียบเทอร์โมสตัทเคลื่อนหลุด (ทำให้เย็นเกินไปหรือไม่เย็นพอ) หรือการสึกหรอของขั้วสัมผัส (ทำให้การเย็นทำงานเป็นบางครั้ง) การตรวจสอบปัญหาสามารถทำได้โดยใช้มัลติมิเตอร์วัดความต่อเนื่อง และสามารถเปลี่ยนอะไหล่เทอร์โมสตัทได้ในราคาไม่แพง (10–30 ดอลลาร์) โดยมีอะไหล่ทดแทนแบบสากลที่สามารถใช้ได้กับแบรนด์ตู้เย็นขนาดเล็กส่วนใหญ่ ทำให้สะดวกต่อการซ่อมแซมในตลาดโลก ทั้งนี้ยังมีการปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัย (IEC 60335-2-24 สำหรับเครื่องใช้ทำความเย็น) เพื่อคุ้มครองผู้ใช้งานในหลากหลายวัฒนธรรมและข้อกำหนดทางกฎหมาย