Ce composant fixé au boîtier du compresseur détecte rapidement toute élévation de température anormale ou tout excès de courant causé par des problèmes d'application mécaniques, électriques ou inappropriés.
Le disque bimétallique réagit à la surchauffe ou au courant en fléchissant et en déconnectant le compresseur de l'alimentation électrique. Certains protecteurs ont une résistance en série avec le disque pour faciliter l'ouverture des contacts dans des situations d'augmentation excessive du courant électrique. Dans ce cas, le protecteur a trois bornes et deux lorsque la résistance est absente.
Chaque protecteur thermique est spécifié pour fonctionner à une certaine température et lorsqu'un courant est appliqué à ses bornes, il doit s'ouvrir à une heure spécifique, selon le tableau des fabricants.