陶瓷材料通常用作高電阻的優(yōu)良絕緣體，而陶瓷 PTC 熱敏電阻是以鈦酸鋇為基，摻雜其它的多晶陶瓷材料制造的，具有較低的電阻及半導特性。通過有目的的摻雜一種化學價較高的材料作為晶體的點陣元來達到的：在晶格中鋇離子或鈦酸鹽離子的一部分被較高價的離子所替代，因而得到了一定數(shù)量產(chǎn)生導電性的自由電子。
對于 PTC 熱敏電阻效應(yīng)，也就是電阻值階躍增高的原因，在于材料組織是由許多小的微晶構(gòu)成的，在晶粒的界面上，即所謂的晶粒邊界（晶界）上形成勢壘，阻礙電子越界進入到相鄰區(qū)域中去，因此而產(chǎn)生高的電阻．這種效應(yīng)在溫度低時被抵消：在晶界上高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強度在低溫時阻礙了勢壘的形成并使電子可以自由地流動。而這種效應(yīng)在高溫時，介電常數(shù)和極化強度大幅度地降低，導致勢壘及電阻大幅度地增高，呈現(xiàn)出強烈的 PTC 效應(yīng)。
