雙金屬片!是用兩種不同線膨脹系數的金屬片，通過機械輾壓在一起制成的，一端固定，另一端為自由端。當雙金屬片的溫度升高時，由于兩種金屬的線膨脹系數不同，所以它將彎曲。

假設；熱元件串接在電動機定子繞組中，電動機繞組電流即為流過熱元件的電流。當電動機正常運行時，熱元件產生的熱量雖能使雙金屬片彎曲，但不足以使繼電器動作；當電動機過載時，熱元件產生的熱量增大，使雙金屬片彎曲位移量增大，經過一段時間后，雙金屬片彎曲推動導板，并通過補償雙金屬片與推桿'將觸點(閉合)分開，觸點(斷開閉合)為熱繼電器串于接觸器線圈回路的動斷觸點，斷后使接觸器失電，接觸器的動合觸點斷開電動機等負載回路，