金属都具有晶体结构，正离子按照 的方式排列形成各种晶格，从原子中分离出来的电子，可以在晶格间做自由无规则的热运动。自由电子在晶格间的运动速度非常的快，运动又是杂乱无章的。自由电子的热运动速度是变化的，它的速度与温度有着密切的关系。温度越高其运动的速度越快，自由电子布满了整个金属体，这与密封在容器里的气体分子非常相似。它的热运动速度与温度的关系类似理想气体，当金属导体中有电场存在时，每个自由电子都受电场力的作用。当温度升高时，无规则的热运动节奏加快，导致了金属电阻率的增加。所以，金属导体电阻随温度升高而变大。因为金属材料的电阻值会随温度的变化而改变，并呈现出 的函数关系，利用这一特性制成温度传感器来进行温度测量。热电阻传感器就是用金属导体或金属氧化物做测温介质，利用随温度而变化的电阻值作为测温量。
工业铂热电阻的温度范围为-200至850℃，工业铜热电阻适用于-50至150℃。都是由接线盒、接线柱、接线座、保护管、内引线及感温元件组成。制造热电阻的丝材一般为属，如铂、铜、镍、钨、锢等。虽然有很多导体的电阻随着温度的变化而变化，但并不是所有的材料都能用来制造热电阻。根据现场实际测量温度的需要，用来制造热电阻的材料有如下要求：
(1)大的电阻温度系数。即温度每变化1℃时，金属相应的阻值变化要尽量大一些，这样比较容易被电测仪表反映出来。
(2)大的电阻率。在 的温度下，导体的电阻除了和导体祠料有关，还与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比；当电阻值 时，热电阻丝的电阻率越大，则可用较短的热电阻丝制成热电阻，从而使热电阻传感器的体积减小。体积小的热电阻，热容量小，其热响应时间也变小，因此在测量温度时，对温度的变化反应 。
(3)电阻与温度关系特性好。热电阻丝的电阻值与温度的关系包括两个方面：一是要求在整个温度测量范围内，其电阻与温度关系 好是呈线性关系，或者只需要一个方程式，即电阻值和温度的关系是单值函数；二是要求同一种材料，每批材料都应符合它的电阻值与温度关系特性要求，也就是同一种材料的复现性或复制性好。
(4)物理化学性能稳定且容易提纯。在整个温度测量范围内要求其物理化学性能很稳定，不易被氧化或和周围介质发生任何作用。因为制造热电阻的材料非常的细，当它的截面稍有缩小时，电阻将明显增大，使所测得的温度偏大，从而引入过大的误差。
(5)测温范围要宽、、膨胀系数与骨架材料有较好的匹配性。
