Nhiệt điện trở đo nhiệt độ như một hàm của sự thay đổi hiệu điện thế ở dòng điện không đổi hoặc sự thay đổi dòng điện ở nhiệt độ không đổi. Các cảm biến nhiệt độ này được cấu tạo bằng vật liệu bán dẫn và điện trở của chúng là hàm trực tiếp hoặc hàm nghịch đảo của nhiệt độ.
Nhiệt điện trở có điện trở tăng khi nhiệt độ tăng được gọi là nhiệt điện trở có hệ số nhiệt độ dương, hoặc điện trở dương. Trong khi đó, nhiệt điện trở có điện trở giảm khi nhiệt độ tăng được gọi là nhiệt điện trở có hệ số nhiệt độ âm.
Các bóng bán dẫn thường hoạt động như các công tắc ngắt nhạy cảm với nhiệt độ, vì điện trở của chúng có thể tăng đột ngột trên một nhiệt độ tới hạn nhất định. Các posistor cắt như vậy được chế tạo từ gốm có chứa bari titanate và các hợp chất khác để tăng độ ổn định và độ nhạy nhiệt và điều chỉnh nhiệt độ cắt. Bộ tích cực cũng có thể được chế tạo từ các tinh thể silicon nhạy cảm với nhiệt, có mối tương quan dương và tuyến tính với nhiệt độ kháng cự. Nhiệt điện trở có hệ số âm được làm từ đĩa ép, chip và các hạt ôxít kim loại bán dẫn. Nhiệt độ tăng làm tăng số lượng hạt mang điện tích hoạt có sẵn để dẫn điện, làm giảm điện trở tổng thể.
Nhiệt điện trở có thể được sử dụng làm nhiệt kế nhiệt độ đông lạnh cực nhạy, cho phép đo nhiệt độ chính xác. Chúng cũng thường được sử dụng trong các ứng dụng ô tô, nơi chúng theo dõi nhiệt độ động cơ và nước làm mát.
