有各种各样的结构形式，最常用的是双金属片式结构，图!”为热继电器的结 构原理图。双金属片!是用两种不同线膨胀系数的金属片，通过机械辗压在一起制成的，一端固定，另一端为自由端。当双金属片的温度升高时，由于两种金属的线膨胀系数不同，所以它将弯曲。热元件串接在定子绕组中，电动机绕组电流即为流过热元件的电流。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片!弯曲，但不足以使继电器动作；当电动机过载时，热元件产生的热量增大，使双金属片弯曲位移量增大，经过一段时间后，双金属片弯曲推动导板，并通过补偿双金属片与推杆’将触点(和)分开，触点(和)为热继电器串于线圈回路的动断触点，断开后使接触器失电，接触器的动合触点断开电动机等负载回路，保护了电动机等负载。
简单的说只要把热继电的常闭点串入控制回里,当过载时通过热断电常闭点断开就能断开接触器,使其失电,这样主回路也就断电了,保护了电机.
