热过载继电器的热元件直接或经过电流互感器接到电动机电路中。当电动机过载时，主双金属片被加热到动作温度，使继电器动作，分断电动机的动力电路，使电动机免受过载而损坏。热过载继电器的动作时间与过载电流的大小按反时限的关系变化，因此，其热特性易与电动机的热特性配合，而且还有结构简单，价格低廉，动作性能稳定，使用方便等特点。所以，20世纪90年代大多数鼠笼转子电动机和部分绕线转子电动机仍然采用热过载继电器作为过载、断相和电流不平衡运行的保护。热过载继电器也可以作其它电气设备发热状态的控制电器。 

热过载继电器的适用范围：热过载继电器用于交流50Hz，额定绝缘电压660V，电流0.1～630A的电路中，主要用于三相交流电动机的过载和断相保护。并可与适应的交流接触器组成起动器，如概述图热继电器外形。

有电流调节凸轮用以调节整定电流。

有温度补偿装置以保证动作特性在-20C～60C的周围介质温度范围内基本不变。

有复位调节旋钮用以调节复位方式，有手动和自动二种复位状态。

有拉伸弹簧翻转跳跃机构以保证触头动作迅速可靠。

有差动式断相/三相不平衡保护装置。

有检测滑块/开关位置指示器模拟热继电器的脱扣并显示动作状态。通过这种模拟方式检查并确保辅助电路接线正确。当滑块上的标线位于“0”标志处显示脱扣，位于“l”标志处显示工作。

有断开按钮，按下断开按钮时，常闭触头打开串联接触器开路，断开负载，释放断开按钮后，负载通过接触器重新工作。

过载继电器只能作为控制电动机的过载保护，不能作为短路保护。

装设时必须了解保护对象的额定电流，选择规格必须为额定电流的+20%。

通常直接装设于电动机的启动接触器(Magnetic Switch)之后。

当电流过高或者因负载电流超过设定时，就会启动过载继电器而断回路，虽然可借由重设纽回复通路，但如果装置过载继电器启动时，不可任意调高设定电流，应查明过载原因，否则极易烧毁被保护之装置。