Titanát bárnatý je založený a dopovaný inými polykryštalickými keramickými materiálmi, ktoré majú nízky odpor a polovodičové vlastnosti. Dosahuje sa to cieleným dopovaním chemicky drahého materiálu ako mriežkového prvku kryštálu: časť iónu bária alebo titaničitanového iónu v mriežke je nahradená iónom s vyššou valenciou, čím sa získa určitý počet vodivých voľných elektrónov.
Pre efekt PTC termistora, teda dôvod skokového nárastu hodnoty odporu, je to, že štruktúra materiálu je zložená z mnohých malých kryštálov, tvoriacich na rozhraní zŕn bariéru, tzv. ), ktoré bránia elektrónom prekročiť hranicu do susednej oblasti, čím sa vytvára vysoký odpor. Tento efekt je potlačený, keď je teplota nízka; Vysoká dielektrická konštanta a sila spontánnej polarizácie na hranici zŕn bránia tvorbe bariéry pri nízkych teplotách a umožňujú voľný tok elektrónov. Pri vysokých teplotách je dielektrická konštanta a polarizačná sila výrazne znížená, čo vedie k veľkému zvýšeniu bariéry a odporu, čo vykazuje silný PTC efekt.
PTC termistory sú citlivé komponenty s raným vývojom, mnohými typmi a vyspelým vývojom. PTC termistory sú zložené z polovodičových keramických materiálov a využívajú princíp zmeny odporu vyvolaného teplotou. Ak sú koncentrácie elektrónov a dier n a p a pohyblivosť je μn a μp, vodivosť polovodiča je:
σ=q（nμn plus pμp）
Pretože n, p, μn a μp sú všetky funkcie teploty T, vodivosť je funkciou teploty, takže teplota môže byť odvodená z merania vodivosti a môže byť vytvorená charakteristická krivka odpor-teplota. Takto fungujú polovodičové termistory.
