熱敏電阻傳感器首要元件是熱敏電阻，當熱敏資料周圍有熱輻射時，它就會吸收輻射熱，發生溫度升高，引起資料的阻值發生改變。

作為丈量溫度的熱敏電阻傳感器一般結構較簡略，價格較低價。沒有外面維護層的熱敏電阻只能使用在枯燥的當地;密封的熱敏電阻不怕濕氣的腐蝕、能夠使用在較惡劣的環境下。因為熱敏電阻傳感器的阻值較大，故其銜接導線的電阻和觸摸電阻能夠疏忽，因而熱敏電阻傳感器能夠在長達幾千米的遠距離丈量溫度中使用，丈量電路多選用橋路。使用其原理還能夠用作其他測溫、控溫電路等。
熱敏電阻傳感器可在必定的溫度范圍內對某些元器材濕度進行補償。例如，動圈式外表表頭中的動圈由銅線繞制而成。溫度升高，電阻增大，引起溫度的差錯。因而能夠在動圈的回路中將負溫度系數的熱敏電阻與錳銅絲電阻并聯后再與被補償元器材串聯，然后抵消內于溫度改變所發生的差錯。在晶體管電路、對數放大器中，也常用熱敏電阻組成補償電路。補償因為溫度引起的漂移差錯。

過熱維護分直接維護利直接維護。對小電流場合，可把熱敏電阻傳感器直接串人負載中，避免過熱損壞以維護器材，對大電流場合，可用于對繼電器、晶體管電路等的維護。不管哪種狀況，熱敏電阻都與被維護器材緊密結合在一起，然后使兩者之間充沛進行熱交換，一旦過熱，熱敏電阻則起維護效果。例如，在電動機的定子繞組中嵌入驟變型熱敏電阻傳感器并與繼電器串聯。當電動機過載時，定子電流增大，引起發熱。當溫度大于驟變點時，電路中的電流能夠內十分之幾毫安驟變為幾十毫安，因而繼電器動作，然后完成過熱維護。

給熱敏電阻傳感器施加必定的加熱電流，它的表面溫度將高于周圍的空氣溫度，此刻它的阻值較小。當液而高于它的裝置高度時，液體將帶走它的熱量，使之溫度下降、阻值升高。判別它的阻值改變，就能夠知道液面是否低于設定值。轎車油箱中的油位報警傳感器便是使用以上原理制造的。熱敏電阻在轎車中還用于丈量油溫、冷卻水混等。