負溫度系數熱敏電阻加工線性規(guī)律是可靠的，但是非線性規(guī)律也可以被用在特殊場合之中。當過激電流通過熱敏電阻時，有些特殊材料制作的熱敏電阻會產生電阻值急劇升高的現象，這種非線性特性類似于開關，將這種熱敏電阻用在特殊的電路保護回路中能夠起到過激保護作用。

硅線性熱敏電阻元件在鋰電池中的應用：鋰離子電池同電池比較，電流密度大，廣泛應用于各種便攜式設備中。通常鋰離子電池對過充電十分敏感。鋰離子電池在充放電電流過大或外部短路時，內部發(fā)熱可能損壞電池或燒毀其他部件，嚴重縮短電池的循環(huán)使用壽命。當充電至電池兩端電壓過高時，會增加電池漏液、冒煙、燃燒、爆裂的***（這類***往往相當劇烈）。過充電可能由充電失控、電極錯誤或使用不正確的充電器造成。鋰離子電池在充放電電流過大或外部短路時，內部發(fā)熱可能損壞電池或燒毀其他部件，嚴重縮短電池的循環(huán)使用壽命。

當壓敏電阻器吸收的能量較大時會有溫升，由于熱耦合作用，PTC熱敏電阻的溫度也會隨之升高，加上它本身也會由于電流的增大而發(fā)熱，當溫度達到PTC熱敏電阻開關溫度后，其阻值躍升，電流急劇減小，同時其上電壓降增大很多，壓敏電阻兩端電壓減小，只有很小的漏電流通過。在生產方面，熱敏電阻可以大批量的生產，這樣的話不僅可以給大家提供廣泛的使用，而且也不會耽誤事情。使得被保護電路電壓降至正常工作電壓范圍內，電力儀表正常工作。

PTC熱敏電阻在-40~250℃區(qū)域內保持阻一溫的線性變化，從而簡化電路。目前，普遍的PTC正溫度熱敏電阻的阻溫特性的突變性的，線性區(qū)域很窄，通常用于電路的過流保護，不能用于溫度檢測、溫度補償電路。環(huán)氧包封類NTC熱敏電阻，新能源汽車常用的是這類的NTC熱敏電阻居多，這些類型的NTC熱敏電阻的性能較好，不會因為長時間的熱脹冷縮的問題而影響其性能，但是汽車中耐溫要求較高的，我們需要根據實際應用而選取不同的熱敏電阻。在這些材料中,PTC效應表現為電阻隨溫度增加而線性增加,這就是通常所說的線性PTC效應。經過相變的材料會呈現出電阻沿狹窄溫度范圍內急劇增加幾個至十幾個數量級的現象,即非線性PTC效應。多種類型的導電聚合體會呈現出這種效應,如高分子PTC熱敏電阻。

PTC熱敏電阻的一個特點是在溫度和電阻值上升到一定的程度后，可以自動保存自身的溫度。PTC熱敏電阻主要用于電吹風機產品以及用來控制顯像管的消磁線圈中所通過的電流。

熱敏電阻廣泛用于家用電器、電力工業(yè)、通訊、軍事科學、宇航等各個領域，其應用如此廣泛，是由于其獨特的性能，不僅可以作為測量元件（如測量溫度、流量、液位等），還可以作為控制元件（如熱敏開關、限流器）和電路補償元件。