热继电器的主要作用是保护电动机或其它电气设备、电气线路的过载的保护电器。
电动机在运行过程中，例如在拖动生产机械进行工作的过程中，如果机械出现不正常的情况，或电路异常使电动机遇到过载的情况下，那么电动机转速下降、绕组中的电流将增大，使电动机的绕组温度升高。若过载电流不大且过载的时间较短，电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但若过载时间长，过载电流大，电动机绕组的温升就会超过允许值，使电动机绕组老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。所以，这种过载是电动机不能承受的。热继电器就是利用电流的热效应原理，在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路，为电动机提供过载保护的保护电器。
使用热继电器对电动机进行过载保护时，将热元件与电动机的定子绕组串联，将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中，并调节整定电流调节旋钮，使人字形拨杆与推杆相距一适当距离。当电动机正常工作时，通过热元件的电流即为电动机的额定电流，热元件发热，双金属片受热后弯曲，使推杆刚好与人字形拨杆接触，而又不能推动人字形拨杆。常闭触头处于闭合状态，交流接触器保持吸合，电动机正常运行。
如果电动机出现了过载的情况，在绕组中电流就会增大，这样就会导致热继电器元件中的电流增大，从而使双金属片的温度升高，进而弯曲程度会加大，再推动人字形的拨杆，人字形的拨杆推动常闭触头使其断开，从而能断开交流接触器线圈电路，使得接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。
热继电器的其它的效果如下：人字形拨杆的左臂也用双金属片制成，当环境温度发作变化时，主电路中的双金属片会发作必定的变形曲折，这时人字形拨杆的左臂也会发作同方向的变形曲折，从而使人字形拨杆与推杆之间的间隔根本坚持不变，确保热继电器举措的准确性。这种效果称温度抵偿效果。
螺钉8是常闭触头复位方法调理螺钉。当螺钉方位靠左时，电动机过载后，常闭触头断开，电动机泊车后，热继电器双金属片冷却复位。常闭触头的动触头在绷簧的效果下会主动复位。此刻热继电器为主动复位状况。将螺钉逆时针旋转向右调到必定方位时，若这时电动机过载，热继电器的常闭触头断开。其动触头将摆到右侧一新的平衡方位。电动机断电泊车后，动触头不能复位。有必要按动复位按钮后动触头方能复位。此刻热继电器为手动复位状况。若电动机过载是毛病性的，为了防止再次轻易地起动电动机，热继电器宜选用手动复位方法。若要将热继电器由手动复位方法调至主动复位方法，只需将复位调理螺钉顺时针旋进至恰当方位即可。
