El titanat de bari està basat i dopat amb altres materials ceràmics policristalins, que té una baixa resistència i característiques semiconductores. Això s'aconsegueix dopant intencionadament un material químicament car com a element reticular del cristall: una part de l'ió bari o ió titanat de la xarxa es substitueix per un ió de valència més gran, obtenint així un cert nombre d'electrons lliures conductors.
Per a l'efecte del termistor PTC, és a dir, el motiu de l'augment de pas del valor de la resistència, és que l'estructura del material es compon de molts cristal·lits petits, que formen una barrera a la interfície del gra, l'anomenat límit del gra (límit del gra). ), evitant que els electrons travessin el límit cap a la regió adjacent, produint així una gran resistència. Aquest efecte es contraresta quan la temperatura és baixa; L'elevada constant dielèctrica i la força de polarització espontània al límit del gra dificulten la formació de la barrera a baixes temperatures i permeten que els electrons flueixin lliurement. A altes temperatures, la constant dielèctrica i la força de polarització es redueixen molt, donant lloc a un gran augment de la barrera i la resistència, mostrant un fort efecte PTC.
Els termistors PTC són components sensibles amb desenvolupament primerenc, molts tipus i desenvolupament madur. Els termistors PTC es componen de materials ceràmics semiconductors i utilitzen el principi que la resistència induïda per la temperatura canvia. Si les concentracions d'electrons i forats són n i p, i la mobilitat és μn i μp, respectivament, la conductància del semiconductor és:
σ=q（nμn més pμp）
Com que n, p, μn i μp són totes funcions de la temperatura T, la conductància és una funció de la temperatura, de manera que la temperatura es pot deduir a partir de la mesura de la conductància i es pot fer una corba característica de resistència-temperatura. Així és com funcionen els termistors semiconductors.
