Полимеризующиеся под действием ИК излучения композиции используются в негативных пластинах. Такая пластина также может быть двуслойной и состоять из основы и регистрирующего слоя. Процесс полимеризации под действием тепла по своей природе близок к процессу фотополимеризации: экспонированные участки теряют растворимость в проявителе. Обычно в ходе экспонирования регистрирующий слой полимеризуется не на всю глубину, поэтому перед проявкой пластину необходимо нагреть. После нагрева производится вымывание неэкспонированных участков регистрирующего слоя. Необходимость нагрева пластины несколько повышает время проявки, требует затрат электроэнергии, и для этого нужна специальная печка, однако пластины с полимеризующимися под действием тепла слоями по прежнему продолжают использоваться.
К их достоинствам относятся хорошая тиражестойкость, которая может повышаться путем обжига, устойчивость к УФ краскам и растворителям, а также очень высокое разрешение, позволяющее воспроизводить элементы от 1 до 99% при линиатуре 300 lpi. Некоторые пластины с термополимеризующимися слоями чувствительны также в УФ области спектра и могут экспонироваться через фотоформу в копировальных рамах.