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  熱敏電阻最基本的特性是其阻值隨溫度的變化有極為顯著的變化,以及伏安曲線呈非線性。若電子和空穴的濃度分別為formula_1、formula_2,遷移率分別為formula_3、formula_4,則半導體的電導為:  formula_5  因為formula_1、formula_2、formula_3、formula_4都是依賴溫度T的函式,所以電導是溫度的函式,因此可由測量電導而推算出溫度的高低,並能做出電阻-溫度特性曲線。這就是半導體熱敏電阻的工作原理。  假設,電阻和溫度之間的關係是線性的,則: :formula_10  熱敏電阻可以依"formula_13"值大致分為兩類:  此外還有一種臨界溫度熱敏電阻(CTR,Critical Temperature Resistance),在一定溫度範圍內,其電阻會有大幅的變化。  非熱敏電阻的一般電阻,其"formula_13"一般都相當接近零,因此在一定的溫度範圍內其電阻值可以接近一定值。  有時熱敏電阻不用溫度係數"k"來描述,而是用電阻溫度係數formula_18來描述,其定義為  此處的formula_18係數和以下的formula_21引數是不同的。

  在實務上,上述的線性近似只在很小溫度範圍下適用,若要考慮精密的溫度量測,需要更詳細的描述溫度-電阻曲線。斯坦哈特-哈特公式是廣為使用的三階近似式:  其中"a"、"b"和"c"稱為斯坦哈特-哈特引數,每個熱敏電阻有不同的引數,"T"是以開爾文表示的溫度,"R"是電阻,單位是歐姆,若要電阻以溫度的函式表示,可以整理為下式:  其中  在二百度的範圍內,斯坦哈特-哈特公式的誤差多半小於0.02 °C。例如,室溫下(25 °C = 298.15 K)電阻值為3000 Ω的熱敏電阻,其引數為

  NTC熱敏電阻的電阻值隨溫度的上升而下降,也可以用"B"(或"β")引數來描述其特性,其實就是引數為formula_26, formula_27及formula_28的斯坦哈特-哈特公式。  其中  求解"R"可得  或者  其中formula_32.  因此可以求解溫度為  B引數的方程也可以表示為formula_34,可以得熱敏電阻溫度及電阻的方程式轉換為formula_35和formula_36的線性方程式。由其平均斜率可以得到"B"引數的估計值。

  第一個NTC熱敏電阻是法拉第在1833年研究硫化銀的半導體特性時發現的。法拉第注意到硫化銀的阻值隨著溫度上升而大幅下降(這也是第一次對於半導體材料特性的記錄)  早期因為熱敏電阻不易生產,且應用的技術受限,商業化的使用一直到1930年代才開始。第一個在商業應用上可行的熱敏電阻是由Samuel Ruben在1930年發明。
熱敏電阻(英語:thermistor)是一種感測器電阻,電阻值隨著溫度的變化而改變,且體積隨溫度的變化較一般的固定電阻要大很多。熱敏電阻的英文「thermistor」是由Thermal(熱)及resistor(電阻)兩片語成的混成詞。熱敏電阻屬可變電阻的一類,廣泛應用於各種電子元件中,例如湧流電流限制器、溫度感測器、可複式保險絲、及自動調節的加熱器等。