当电动机正常运行时，热继电器的热元件不会产生足够的热量使保护功能动作，其常闭触头保持闭合状态；当电动机过载时，热继电器的热元件会产生足够的热量使保护功能动作，其常闭触头断开，通过控制电路使电动机失电，从而保护电动机。当故障排除后，应使热继电器复位，才可以重新启动电动机。热继电器一般都具有手动复位和自动复位两种复位形式。这两种复位形式的转换，可借助复位螺钉的调节来完成，热继电器出厂时，生产厂家一般设定成自动复位状态。在使用时，热继电器设定成手动复位状态还是自动复位状态应根据控制回路的具体情况而定。一般情况下，应遵循热继电器保护动作后即使热继电器自动复位，被保护的电动机都不应自动再启动的原则，否则应将热继电器整定为手动复位状态。这是为了防止电动机在故障未被消除而多次重复再启动损坏设备。
例如：一般采用按钮控制的手动启动和手动停止的控制电路，热继电器可设定成自动复位形式；采用自动元件控制的自动启动电路应将热继电器设定为手动复位形式。