自恢复保险丝，是由经过特殊处理的聚合树脂(Polymer)及分布在里面的导电粒子(Carbon Black)组成。
在正常操作下，聚合树脂紧密地将导电粒子，束缚在结晶状的结构外，构成链状导电电通路，此时的自恢复保险丝为低阻状态(a)，线路上流经自恢复保险丝的电流所产生的热能小，不会改变晶体结构。
当线路发生短路或过载时，流经自恢复保险丝的大电流，产生的热量使聚合树脂融化，体积迅速增长，形成高阻状态(b)，工作电流迅速减小，从而对电路进行限制和保护。
当故障排除后，自恢复保险丝重新冷却结晶，体积收缩，导电粒子重新形成导电通路，自恢复保险丝恢复为低阻状态，从而完成对电路的保护，无须人工更换。