陶瓷材料通常用作高電阻的優良絕緣體，而陶瓷PTC熱敏電阻是以鈦酸鋇為基，摻雜其它的多晶陶瓷材料制造的，具有較低的電阻及半導特性。通過有目的的摻雜一種化學價較高的材料作為晶體的點陣元來達到的： 在晶格中鋇離子或鈦酸鹽離子的一部分被較高價的離子所替代，因而得到了一定數量產生導電性的自由電子。對于PTC熱敏電阻效應，也就是電阻值階躍增高的原因，在于材料組織是由許多小的微晶構成的，在晶粒的界面上， 即所謂的晶粒邊界(晶界)上形成勢壘，阻礙電子越界進入到相鄰區域中去，因此而產生高的電阻，這種效應在溫度低時被抵消： 在晶界上高的介電常數和自發的極化強度在低溫時阻礙了勢壘的形成并使電子可以自由地流動。 而這種效應在高溫時，介電常數和極化強度大幅度地降低，導致勢壘及電阻大幅度地增高 ，呈現出強烈的PTC效應。
PTC熱敏電阻制造流程
將能夠達到電氣性能和熱性能要求的混合物 (碳酸鋇和二氧化鈦以及其它的材料) 稱量、混合再濕法研磨， 脫水干燥后干壓成型制成圓片形、長方形、圓環形、蜂窩狀的毛坯。 這些壓制好的毛坯在較高的溫度下(1400℃左右)燒結成陶瓷，然后上電極使其表面金屬化，根據其電阻值分檔檢測。 按照成品的結構形式釬焊封裝或裝配外殼，之后進行最后的全面檢測。