PTC是指一种热敏电阻现象或材料，具有正的温度系数，在一定温度下电阻急剧增大，可以专门用作恒温传感器。该材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体，其中掺杂少量Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物，以控制原子价格使其具有半导性。这种半导体BaTiO3和其他材料通常简称为半导体(体)瓷。同时加入锰、铁、铜、铬的氧化物和其他添加剂，提高正电阻温度系数，通过普通陶瓷工艺成型和高温烧结，使钛酸铂及其固溶体半导化，从而得到具有正特性的热敏电阻材料。温度系数和居里点温度随不同的组分和烧结条件(尤其是冷却温度)而变化。
钛酸钡晶体属于钙钛矿结构，是铁电材料，纯钛酸钡是绝缘材料。在钛酸钡材料中加入微量稀土元素并进行适当的热处理后，在居里温度附近电阻率突然增加几个数量级，产生PTC效应，这与BaTiO3晶体的铁电性和材料在居里温度附近的相变有关。钛酸钡半导体瓷是多晶材料，晶粒间有晶界。当半导体瓷达到一定温度或电压时，晶体的晶界发生变化，电阻急剧变化。
钛酸钡半导体瓷的PTC效应是由晶界(晶界)引起的。对于导电电子，晶粒间的界面相当于一个势垒。温度较低时，由于钛酸钡中的电场，电子很容易越过势垒，所以电阻值较小。当温度上升到居里点温度(即临界温度)附近时，内部电场被破坏，无法帮助导电电子越过势垒。这相当于势垒上升，电阻值突然增大，产生PTC效应。钛酸钡半导瓷PTC效应的物理模型有看似大海的表面势垒模型、Daniels等人的钡空位模型和叠加势垒模型，分别从不同的方面合理地解释了PTC效应。
