在金屬中，載流子為自由電子，當溫度升高時，雖然自由電子數目基本不變（當溫度變化范圍不是很大時），但每個自由電子的動能將增加，因而在一定的電場作用下，要使這些雜亂無章的電子作定向運動就會遇到更大的阻力，導致金屬電阻值隨溫度的升高而增加。熱電阻就要是利用電阻隨溫度升高而增大這一特性來測量溫度的。熱電阻傳感器中的熱敏電阻是一種新型的半導體測溫元件。半導體中參加導電的是載流子，由于半導體中載流子的數目遠比金屬中的自由電子數目少得多，所以它的電阻率大。隨溫度的升高，半導體中更多的價電子受熱激發躍遷到較高能級而產生新的電子—空穴對，因而參加到電的載流子數目增加了，半導體的電阻率也就降低了（電導率增加）。因為載流子數目隨溫度上升按指數規律增加，所以半導體的電阻率也就隨溫度上升按指數規律下降。熱敏電阻正是利用半導體這種載流子數隨溫度變化而變化的特性制成的一種溫度敏感元件。當溫度變化1℃時，某些半導體熱敏電阻的阻值變化將達到（3～6）%。在一定條件下，根據測量熱敏電阻值的變化得到溫度的變化壓力傳感器。