钛酸钡晶体属于钙钛矿结构。在钛酸钡中加入微量稀土元素并进行适当的热处理后，其电阻率在居里温度附近急剧增加几个数量级，从而产生PTC效应，这与钛酸钡晶体的铁电性和材料在居里温度附近的相变有关。钛酸钡半导体陶瓷的PTC效应来自晶界（晶界）。这相当于势垒的增加和电阻的突然增加，导致PTC效应。

钛酸钡晶体属于钙钛矿结构。它是铁电材料，纯钛酸钡是绝缘材料。在钛酸钡中加入微量稀土元素并进行适当的热处理后，其电阻率在居里温度附近急剧增加几个数量级，从而产生PTC效应，这与钛酸钡晶体的铁电性和材料在居里温度附近的相变有关。钛酸钡半导体陶瓷是多晶材料，晶粒间存在界面。当半导体陶瓷达到一定的温度或电压时，晶界发生变化，导致电阻急剧变化。钛酸钡半导体陶瓷的PTC效应来自晶界（晶界）。对于导电电子，晶粒之间的界面相当于势垒。当温度较低时，由于钛酸钡中电场的作用，电子很容易穿过势垒，因此电阻值很小。当温度升高到居里点温度（即临界温度）附近时，内部电场被破坏，这不能帮助导电电子穿过势垒。这相当于势垒的增加和电阻的突然增加，导致PTC效应。钛酸钡半导体陶瓷PTC效应的物理模型包括Daniels等人的海旺表面势垒模型、钡空位模型和叠加势垒模型，他们从不同方面对PTC效应做出了合理的解释
PTC热敏电阻出现于1950年，其次是1954年以钛酸钡为主要材料的PTC热敏电阻。PTC热敏电阻可用于工业温度测量和控制，也可用于汽车某一部位的温度检测和调节。它还广泛应用于民用设备中，如控制瞬时热水器的水温、空调和冷库的温度、利用自身加热进行气体分析和风力涡轮机等。