加熱系統將板(片)材定時、定溫地加熱到成型所需溫度，使材料成為高彈性狀態，保證下一成型工序的順利進行。根據熱成型方法和制作的特點及操作場所的差異，可用不同的加熱形式和設備。
熱成型板(片)材的加熱方法并無嚴格的限制，可以是傳導長熱，也可以是輻射傳熱。加熱介質可以是油、電、過熱水和蒸氣等多種。塑料片材和管材的加熱方法有下列幾種：①火焰直接加熱;②氣體傳導加熱(指蒸氣和熱空氣);③液體傳導加熱(指油、甘油、水、過熱水);④固體傳導加熱(指熱板、熱砂);⑤輻射加熱(指紅外線和微波輻射)。工業上常用氣體、液體傳導加熱。紅外線特別是遠紅外輻射加熱是一種很有發展前途的加熱方法。對于一般板(片)材，可用熱板或輻射加熱法，較厚的板(片)材通常先采用另外的烘箱進行預熱，以減輕成型機的負荷并提高工作效率。吸濕性較強或對水力限制較嚴格的塑料，如abs、聚酰胺和聚碳酸酯等，在加熱前要進行預干燥。
就加熱器的加熱功率來說，可以全功率加熱，也可以半功率加熱，前者主要用于軟化溫度較高的塑料板(片)材。此外，還有雙面加熱和單面加熱之分。一般來說，板(片)材厚度小于3mm時，可用單面加熱;若大于3mm時，常需采用兩面加熱的方法，也就是在夾持片材的上下備用一套加熱器，可增進加熱速率和提高生產效率。當采用兩面加熱時，下加熱器的溫度應比上加熱器低，因關熱空氣是上升的，同時還可借以防止板(片)材加熱時的過分下垂。如果是多工位或連續供料設備，還可以用多段加熱的方法來達到相同的目的.不過每段加熱條件都是單獨控制，而且要求各段之間有嚴密的配合。單工位成型機的加熱器與多工位或連續進料設備不同，它不是連續工作和固定的，而是間歇工作和在完成加熱時能夠暫時移開的。移開時，加熱器的電源并不截斷，而是利用良好的反射器或保溫床來繼續保持它處于高溫。加熱器的加熱面一般都是略大于夾持框的夾持面積，前者邊線長度約大于后者邊線長度10~50mm。
加熱器的溫度一般為350~650℃。功率密度為3.5-6.5W/cm2。加熱系統應附有加熱器溫度控制和加熱器與片材距離的調節裝置。加熱器溫度雖然很高，但是使用時板(片)材并不與加熱器直接接觸，而是間接加熱方式，可通過調節加熱器和板材間的距離以達到控制成型溫度的目的，板材與加熱器的距離變化范圍為8~30cm。
成型的時候模具溫度一般保持在45~75℃。對金屬模，可開用溫水循環于模內預設通道;對非金屬模具，只能采用時冷時熱印方法來維持模溫，加熱時多采用紅外線輻照，冷卻時則采用風冷，在柱塞輔助成型中，為防止片材因接觸柱塞降溫影響成型，柱塞應保持與片材接近的溫度。為此，柱塞宜用金屬制造，以便內部加熱達到相應的溫度。成型完成后對初制品的冷卻，應越快越好，因又這樣可以提高生產率。冷卻的方法有內冷和外冷兩種：內冷是通過模具冷卻的，只以采用金屬模具為限;外冷則是用風冷法或者寶氣—水霧法，真正的噴水冷卻很少用，這是為了避免制品產生冷疤和以后去水的困難。
