双金属型保护器实际上是一种用双金属片制成的开关或继电器，由于价格低廉而得到广泛应用。双金属片由两层热膨胀系数不同的合金叠合而成，其中，膨胀系数较大的称为主动层；膨胀系数较小的称为被动层。由于两层材料膨胀系数不同，双金属片在温度升高时会弯曲变形，而温度降低后又会恢复原来的样子。在工作停机后，按移位键3秒显示循环故障记录，3秒后自动复位，按数据键查询电动机工作时间、运转时间统计。人们利用这一现象，制作出能够在温度下闭合或断开的开关。
对于压缩机电机而言，当绕组温度升高到一定温度时（比如110℃），需要及时断开电源，以防烧毁；而当温度降低到某个温度（比如60℃）后又可自动复位，压缩机恢复运转。这就是双金属片保护器的工作原理。
热保护器外观像铅笔头，常捆绑或粘贴在定子绕组温度比较高的位置，绕组温度通过金属壳体传给双金属片。当绕组温度超过设定温度后，热保护器跳开，与热保护器相连的控制回路就断开，从而触发主回路接触器跳开，压缩机停止运转。热保护器的热响应时间是一个重要参数，一般都可以在到达设定温度后几秒内会动作。2、环境条件：主要指常温、高温、高寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等。安装时一定要确保热接触良好，否则就无法及时动作，起不到热保护作用。
与热保护器不同，过载保护器内有一个或多个小电热器（电热丝或电热片），电热器串联在单相或三相主回路中。当电机出现过载时，电流增大，电热器温度迅速升高并引起双金属片变形，连接主回路的触点分离，压缩机停机。
较先进的电子式电动机保护器（电机保护器），检测元件一般采用电流互感器，且出现了穿芯式结构。自穿芯式电动机保护器（电机保护器）问世，由于同热继电器相比具有众多优点，引起了电工界的浓厚兴趣。 穿芯式结构不但具有使用方便，与主回路完全隔离，既不会影响主回路，又提高了自身的可靠性。较先进的电子式电动机保护器（电机保护器），检测元件一般采用电流互感器，且出现了穿芯式结构。同时，又了接线端子发热的问题，且互换性好。但目前国内外一般只有大规格电动机保护器（电机保护器）采用穿芯式，而小规格只能采用接线式