首先，自恢復保險絲的過流保護作用是由其自身的材料特性來決定的。
因為自恢復保險絲自身電阻值是對溫度敏感的，因此自恢復保險絲屬于熱敏電阻。且其電阻值是隨著溫度的升高而呈現正向的升高變化的，專業術語叫正溫度系數（英文簡稱為PTC，是Positive Temperature Coefficient的縮寫），因此屬于正溫度系數熱敏電阻，這是他的標準學名。也有人經常把自恢復保險絲叫做“PTC熱敏電阻”或“熱敏電阻PTC”，有的干脆直接叫“PTC”代之自恢復保險絲。
最關鍵的特性是自恢復保險絲的電阻值隨溫度變化呈現非線性正向變化的，其內部的溫度超過一定的值（臨界點溫度）時，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高，這個臨界點溫度是有居里夫人發現的，因此被稱為居里溫度（經常稱之為溫度變化的居里點），自恢復保險絲阻值變化的居里溫度是130攝氏度（是指自恢復保險絲元器件的內部溫度）。
自恢復保險絲阻值隨溫度的非線性階躍式變化曲線圖
Tc為居里溫度（130℃）
我們都知道電熱功的轉換關系，即電流經過電阻時會做功向熱能轉換。當自恢復保險絲未啟動保護前，其電阻值很小的（大多數都不到一個歐姆，有少量型號比較大的自恢復保險絲元器件因為應用的需要電阻值也有做到幾十個歐姆的），這時若電路正常工作，正常工作的電流通過自恢復保險絲（正溫度系數熱敏電阻）元器件時，其發熱很小，與自身散熱形成一個平衡。
內部溫度不會持續升高，電阻也是處于穩定的低阻狀態，若是電路出現故障，比如電機堵轉，電路中電流會急劇上升，這時自恢復保險絲內部電流做功和發熱迅速增大，內部溫度急劇上升，當內部溫度達到130℃時，電阻值發生突變增大呈現高阻狀態（電阻值變化率大約在十的五到六次方之間），同時電路電流迅速降低下來，對電路設備起到保護作用。
自恢復保險絲啟動保護時的狀態是高阻態，電路電流并沒有中斷，仍有很小的殘余電流，殘余電流是可以維持自恢復保險絲處于一個穩定的保護狀態而不發生變化（商家一般承諾維持保護狀態24小時不燒不裂，并不能保證器件本身性狀不變）。（推薦閱讀：自恢復保險絲的主要功能）
因此自恢復保險絲處于保護狀態時從外部觸摸是可以感覺到它是發燙的，這是正常表現。
讓自恢復保險絲恢復到保護前狀態必須先切斷電源，待其散熱降溫，內部溫度低于130攝氏度后即可恢復。我們的小家電一般在工作中若遇到類似問題，一般會拔掉電源，排除故障（如排除小家電的電機堵轉原因），再通電時基本上自恢復保險絲已經可以恢復到保護前的低阻狀態，電路就可以恢復正常工作了。
