Бариевият титанат е базиран и легиран с други поликристални керамични материали, които имат ниско съпротивление и полупроводникови характеристики. Това се постига чрез целенасочено допиране на химически скъп материал като решетъчен елемент на кристала: част от бариевия йон или титанатния йон в решетката се заменя с йон с по-висока валентност, като по този начин се получават определен брой проводими свободни електрони.
За ефекта на PTC термистора, тоест причината за стъпаловидно увеличаване на стойността на съпротивлението, е, че структурата на материала е съставена от много малки кристалити, образуващи бариера на границата на зърното, така наречената граница на зърното (граница на зърното ), предотвратявайки преминаването на електрони през границата в съседния регион, като по този начин създава високо съпротивление. Този ефект се противодейства, когато температурата е ниска; Високата диелектрична константа и силата на спонтанна поляризация на границата на зърното възпрепятстват образуването на бариера при ниски температури и позволяват на електроните да текат свободно. При високи температури диелектричната константа и силата на поляризация са значително намалени, което води до голямо увеличение на бариерата и съпротивлението, което показва силен PTC ефект.
PTC термисторите са чувствителни компоненти с ранно развитие, много видове и зряло развитие. PTC термисторите са съставени от полупроводникови керамични материали и използват принципа, че съпротивлението, предизвикано от температурата, се променя. Ако концентрациите на електрони и дупки са n и p, а подвижността е съответно μn и μp, проводимостта на полупроводника е:
σ=q（nμn плюс pμp）
Тъй като всички n, p, μn и μp са функции на температурата T, проводимостта е функция на температурата, така че температурата може да бъде изведена от измерването на проводимостта и може да се направи характеристична крива съпротивление-температура. Ето как работят полупроводниковите термистори.
