当压敏电阻两侧的瞬态电压等于或大于额定值时，由于半导体材料的雪崩效应，器件的电阻突然变得很小，使压敏电阻成为导体。通过压敏电阻的小泄漏电流迅速上升，但其两侧的电压仅限于略高于压敏电阻电压的水平。
换句话说，压敏电阻通过允许更多的电流流过来自我调节瞬态电压，并且由于其陡峭的非线性IV曲线，它可以在一个狭窄的电压范围之内通过广泛变化的电流，从而切断任何电压尖峰。
由于压敏电阻器两端间的主要导电区域的行为类似于电介质，低于其钳位电压的压敏电阻器的行为更像电容器，而不是电阻器。每个半导体压敏电阻的电容值直接取决于其面积，并与其厚度成反比。
在直流电路之中使用时，只要所施加的电压不高于钳位电压水平，并在其最大额定连续直流电压邻近突然下降，压敏电阻的电容就基本保持不变。
然而，在交流电路之中，该电容会影响器件在其IV特性的非导电泄漏区的体电阻。由于它们经常与电气设备并联，以保护其免受过电压的影响，因此压敏电阻的泄漏电阻随着频率的增加而迅速下降。
这种关系与频率近似呈线性关系，由此产生的并联电阻，其交流电抗，Xc，可以使用通常的1/（2πC）计算，与普通电容器相同。然之后随着频率的增加，其漏电流也随之增加。
然而，除了基于硅半导体的压敏电阻器之外，还开发了金属氧化物压敏电阻器，以克服与碳化硅对应物相关的一些限制。
