自恢復保險絲是由經過特殊處理的聚合樹脂(Polymer)及分布在里面的導電粒子(Carbon Black)組成。在正常操作下聚合樹脂緊密地將導電粒子束縛在結晶狀的結構外，構成鏈狀導電電通路，此時的自恢復保險絲為低阻狀態(a)，線路上流經自恢復保險絲的電流所產生的熱能小，不會改變晶體結構。當線路發生短路或過載時，流經自恢復保險絲的大電流產生的熱量使聚合樹脂融化，體積迅速增長，形成高阻狀態(b)，工作電流迅速減小，從而對電路進行限制和保護。當故障排除后，自恢復保險絲重新冷卻結晶，體積收縮，導電粒子重新形成導電通路，自恢復保險絲恢復為低阻狀態，從而完成對電路的保護，無須人工更換。動作原理自恢復保險絲的動作原理是一種能量的動態平衡，流過自恢復保險絲系列元件的電流由于自恢復保險絲系列的關系產生熱量，產生的熱全部或部分散發到環境中，而沒有散發出去的熱便會提高自恢復保險絲系列元件的溫度。正常工作時的溫度較低，產生的熱和散發的熱達到平衡。自恢復保險絲系列元件處于低阻狀態，自恢復保險絲系列不動作，當流過自恢復保險絲系列元件的電流增加或環境溫度升高，但如果達到產生的熱和散發的熱的平衡時，自恢復保險絲系列仍不動作。當電流或環境溫度再提高時，自恢復保險絲系列會達到較高的溫度。若此時電流或環境溫度繼續再增加，產生的熱量會大于散發出去的熱量，使得自恢復保險絲系列元件溫度驟增，在此階段，很小的溫度變化會造成阻值的大幅提高，這時自恢復保險絲系列元件處于高阻保護狀態，阻抗的增加限制了電流，電流在很短時間內急劇下降，從而保護電路設備免受損壞，只要施加的電壓所產生的熱量足夠自恢復保險絲系列元件散發出的熱量，處于變化狀態下的自恢復保險絲系列元件便可以一直處于動作狀態（高阻）。當施加的電壓消失時，自恢復保險絲系列便可以自動恢復了。