該控制器采用熱敏電阻作為感溫元件，一般選用負溫度系數的熱敏電阻，即隨著溫度增加其阻值減小。
負溫度系數的熱敏電阻，最常見的是由金屬氧化物組成的，如錳、鈷、鐵、鎳、銅等兩三種氧化物混合燒結而成，按工作溫度區分為常溫區(-60~+300℃)的熱教電阻、高溫區(> 300℃)的熱敏電阻和低溫區(<-60℃)的熱敏電阻。
電阻式溫控器是利用平衡電橋的原理工作的，Rt為熱敏電阻，A和B兩點分別接到晶體三極管的基極和發射極，集電極與繼電器KA串聯，接入+25 V的直流電源，電橋中C和D兩點接+16 V的直流電源。晶體三極管3DG12的基極電流Ib,取決于A和B兩點的電壓UAB，當受控溫度(如電冰箱溫度)上升時，Rt的阻值減小，A點電位升高，當A點電位高于B點時，則產生三極管基極電流lb, Rt的阻值越小，lb越大，集電極電流lc也越大。當lc增大到繼電器KA的吸合電流時，繼電器動作，使其常開觸點閉合，便接通壓縮機電動機，開始制冷，受控溫度隨之不斷下降，又使Rt的阻值逐漸增大，促使A點電位下降，Ic變小。當lc下降到KA的釋放電流時，KA常開觸點斷開，壓縮機便停轉。由于停機后溫度上升，電橋中的電流又發生上述變化而重復之前的過程，這樣便控制了壓縮機的運行與停止。使受控溫度始終維持在需要的范圍內。
