Thermistoren sind temperaturabhängige Widerstände und finden in Schaltkreisen Verwendung, die die Regelung des Einschaltstroms oder die Überwachung der Temperatur erfordern. Unter anderem werden sie auch für folgende Aufgaben genutzt: als Ersatz für Sicherungen sowie für Innenraumheizungen von Fahrzeugen, temperaturgesteuerte Oszillatoren, Heizungen von 3D-Druckerköpfen und für Schaltungen zum Schutz von Lithium-Ionen-Akkus. Thermistoren sind so konzipiert, dass sich ihr Widerstand in einem bestimmten Temperaturbereich annähernd linear ändert. Sie sind in zahlreichen Ausführungen (Blindlast, Außentemperaturwiderstand, Toleranz, maximale Leistungsaufnahme, Betriebstemperatur, Montageart) erhältlich.

Thermistoren gibt es in zwei Grundformen: mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) und mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC). Bei PTC-Thermistoren steigt der Widerstand mit zunehmender Temperatur, während er bei NTC-Thermistoren mit zunehmender Temperatur abnimmt. NTC-Thermistoren reagieren am empfindlichsten auf Temperaturänderungen am unteren (kälteren) Ende der Skala. Sie werden vor allem für die Temperaturerfassung verwendet. PTC-Thermistoren werden häufig anstelle von Sicherungen verwendet und dienen der Begrenzung des Stroms, wenn die Temperatur einer Schaltung zunimmt.

In der Regel liefern die Hersteller ‘Widerstands- und Temperaturdiagramme’, um die Eigenschaften des Bauteils im stromlosen Zustand zu dokumentieren. Überdies liefern sie Koeffizienten für die Verwendung in der ‘Steinhart-Hart-Gleichung’ (bei NTCs), um eine annehmbar genaue Beziehung zwischen Widerstand und Temperatur abzuleiten. Typische Temperaturüberwachungsschaltkreise auf Thermistorbasis enthalten einen AD-Wandler zur Erfassung der Spannung am Thermistor. Diese Spannung wird durch einen kleinen Fixstrom hervorgerufen, der aufgrund der Verlustleistung praktisch keine Auswirkung auf die Impedanz hat. Das Spannungspotenzial am Thermistor verhält sich direkt proportional zum Widerstand, der sich wiederum proportional zur Temperatur verhält.

Der Einschaltstrom wird über die I²R Verlustleistung im Thermistor geregelt, die das Bauteil erwärmt und den seriellen Widerstand dynamisch erhöht. Dieses Phänomen wird Selbsterwärmungseffekt genannt. Die Energie in Stromspitzen, die zum Beispiel durch Kondensator-Einschaltströme verursacht werden, erzeugt einen Spannungsabfall am Thermistor, sodass der Großteil der Energie abgeleitet und die nachgeschaltete Last geschützt wird. Thermistoren, die auf diese Weise genutzt werden, brauchen wenig Zeit, um sich bis zum nächsten Mal zu erholen – verglichen mit der Zeit, die es dauert, bis das Bauteil seine Wärme an die Leiterplatte und die Umgebung abgegeben hat.