Чтобы отличить «тем самым» от вводных слов в предложении, нужно выяснить его значение и роль. 1

В большинстве случаев «тем самым» не является вводным. 12 Он выступает в роли обстоятельственного оборота, уточняя причину или следствие действия. 2 Например: «Он резко хлопнул дверью, тем самым выразив своё недовольство». 2

Вводные слова можно убрать из предложения без потери основного смысла, а «тем самым» — нельзя. 2 Если убрать его, предложение потеряет логическую завершённость, его смысл изменится или станет неполным. 2

Однако есть исключение: в крайне редких случаях «тем самым» может выступать в роли союза, связывающего две части предложения. 2 Тогда перед ним ставится запятая. 2 Например: «Он нагрубил женщине, тем самым поставил себя в неловкое положение». 2