通常，物質的電阻隨溫度變化而變化的物質現象叫做電阻效應。大多數金屬道題的電阻隨溫度的升高而增加。電阻增加的原因是由于金屬中參加導電的自由電子在溫度升高時，雖然電子數目基本不變，但每個自由電子的動能增加，在一定電場作用下，要使這些雜亂無章的電子作定向運動必然會遇到更大的阻力，因此金屬物件的電阻會隨著溫度的升高而增加。

半導體熱敏電阻是利用半導體的電阻隨溫度的變化而變化的性質制成的溫度敏感元件。半導體電阻與金屬電阻的最大不同是金屬電阻隨溫度升高而增大，但半導體電阻卻隨著溫度升高而急劇下降。

一般，熱敏電阻隨溫度變化的典型特性有3類，即負電阻溫度系數熱敏電阻、正電阻溫度系數熱敏電阻和在某一特定溫度下電阻會產生突變的臨界溫度電阻器。其中，負溫度系數電阻具有較均勻的感溫特性。這種材料一般為固體多晶半導體氧化物的混合物。根據氧化物各成分的比例不同，得到不同的溫度系數。正溫度系數電阻一般為陶瓷材料，在室溫下為半導體。