當電動機出現過載電流時，會使其繞組溫升過高，而利用發熱元件可間接地反映出繞組溫升的高低，熱繼電器就可以起到電動機過載保護的作用。然而.即使電動機不過載.由於電網電壓升高，也會導致電動機的鐵芯損耗增加而使鐵芯發熱，這樣也會使繞組溫升過高或者電動機環境溫度過高以及通風不良等.同樣會使繞組溫度過高、出現後兩種情況時，若用熱繼電器顯得無能為力。為此，出現了按溫度原則動作的繼電器、這就是溫度繼電器。溫度繼電器是壹種對溫度變化甚為敏感的微型過熱保護元件，它主要可供埋設在電機的發熱部位，如電機定子槽內、繞組端部等.可直接反映該處的發熱情況無論是電機本身出現過載電流引起的溫度升高，還是其他原因引起的電機溫度升高，溫度繼電器都可以起保護作用。不難看出溫度繼電器具有“全熱保護”作用。而且溫度繼電器也可用於其他電器設備的非正常情況下的過熱保護以及介質的溫度控制。
溫度繼電器大體上有兩種類型，溫度繼電器口壹種是雙金屬片式，另壹種是熱敏電阻式溫度繼電器。