Принцип работы кружки-хамелеона прост: нанесённая на её поверхность иллюстрация изменяется, если налить в кружку горячую воду, а потом, по мере остывания, дизайн возвращается к первоначальному.
Используется преимущественно термостойкая, специально обработанная керамика. Благодаря этому кружки-хамелеоны очень прочные, поэтому служат не один год.