Πολλά NTC θερμιστορ κατασκευάζονται από συμπιεσμένους δίσκους, ράβδους, χάντρες ή [[casting|χύτευση]] [[semiconductorημιαγωγός|ημιαγώγιμων υλικών]] όπως και τη [[sintering|σύντηξη]] μεταλλικών [[οξείδιο|οξειδίων]]. Η λειτουργία τους οφείλεται στο ότι η ανύψωση της θερμοκρασίας του ημιαγωγού, αυξάνει τον αριθμό των ενεργών [[φορέων φορτίου]] – δηλ. τους προωθεί σε μία ''[[ζώνη αγωγιμότητας]]''. Όσο περισσότεροι φορείς είναι διαθέσιμοι, τόσο μεγαλύτερο [[current (electricity)|ηλεκτρικό ρεύμα]] μπορεί να περάσει από το υλικό.
Σε μερικά υλικά όπως τα οξείδια του σιδήρου (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) με προσμείξεις Τιτανίου (Ti) σχηματίζεται ένας ημιαγωγός τύπου ''n'', όπου οι φορείς φορτίου είναι [[ηλεκτρόνια]].
Σε άλλα υλικά, όπως το οξείδιο του Νικελίουνικελίου(NiO) με προσμείξεις Λιθίουλιθίου (Li), δημιουργούνται ημιαγωγοί τύπου ''p'' όπου οι οι φορείς του φορτίου είναι οι [[Electron hole|"οπές]]" .<ref name="EERB">{{cite book|title=Electronics Engineer's Reference Book|year=1976|publisher=Butterworths|isbn=0408001682|pages=6-29 to 6-41|edition=4|editor=L. W Turner}}</ref>
Η ένταση του ρεύματος δίνεται από τον τύπο:
Γραμμή 101:
:όπου
<math>I</math> = το ηλεκτρικό ρεύμα (σε amperesαμπέρ)<br><math>n</math> = η πυκνότητα φορέων φορτίου (πλήθος/m³)<br><math>A</math> = η εγκάρσια διατομή του υλικού (m²)<br><math>v</math> = η ταχύτητα ολίσθησης των ηλεκτρονίων (m/s)<br><math>e</math> = το φορτίο του ηλεκτρονίου (<math>e=1.602 \times 10^{-19} </math> coulomb)
Σε μεγάλες περιοχές θερμοκρασιών είναι απαραίτητη η βαθμονόμηση. Σε μικρές μεταβολές θερμοκρασιών, εάν χρησιμοποιηθεί ο κατάλληλος ημιαγωγός η αντίσταση είναι γραμμικά ανάλογη με τη μεταβολή της θερμοκρασίας. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά θερμίστορ ημιαγωγών με περιοχές θερμοκρασιών από περίπου 0.,01° Κ [[kelvin]] έως 2,.000° kelvinsΚ (−273.,14 °C toως 1,.700 °C).
