PTC加熱原理主要基於PTC熱敏電阻（正溫度係數熱敏電阻）的特性。這種電阻具有溫度敏感性，其電阻值會隨著溫度的升高而幾乎呈階躍式增加，特別是在超過其居里溫度時。PTC熱敏電阻由半導體陶瓷材料製成，這些材料在低溫下表現出較小的電阻，而在高溫下電阻急劇增加。
在PTC加熱器中，當電流通過這種電阻時，電能轉化為熱能，從而使電阻發熱。由於PTC材料的電阻隨溫度升高而增加，這導致通過的電流隨溫度升高而減小，從而自動限制加熱器的溫度，維持在一個恆定的溫度範圍內。這種自調節機制使得PTC加熱器能夠在沒有傳統恆溫控制的情況下運行，同時提供加熱、溫控、過載保護和溫度補償等功能。
PTC加熱器通常用於需要恆溫控制的低電壓套用中，如空氣清新劑、捲髮器等。這種加熱器的優點包括高效熱源、小尺寸、低運營成本以及自限制溫度特性。