普通电阻遵循欧姆定律，而变阻器的电压和电流具有特殊的非线性关系。当变阻器两端的电压低于标称额定电压时，变阻器的电阻值接近无穷大，几乎没有电流流过。当变阻器两端电压略高于标称额定电压时，变阻器会迅速击穿导通，从高阻态变为低阻态，工作电流也会急剧增大。当变阻器两端的电压超过最大电压时，变阻器将完全损坏，无法自行恢复。
普通电阻遵循欧姆定律，而变阻器的电压和电流具有特殊的非线性关系。当变阻器两端的电压低于标称额定电压时，变阻器的电阻值接近无穷大，几乎没有电流流过。当变阻器两端电压略高于标称额定电压时，变阻器会迅速击穿导通，从高阻态变为低阻态，工作电流也会急剧增大。当两端电压低于标称额定电压时，变阻器可以回到高阻状态。当变阻器两端的电压超过最大电压时，变阻器将完全损坏，无法自行恢复。
变阻器的主要功能是保护电路中的瞬态电压。由于上述工作原理，变阻器相当于一个开关。只有当电压高于阈值时，电阻值才会无限小，开关就会闭合，导致流经其中的电流急剧增加，对其他电路的影响变化不大，从而降低过电压对后续敏感电路的影响。变阻器的保护功能可以多次重复使用，也可以做成类似电流熔断器的一次性保护装置。
变阻器主要用于电路中的瞬态过电压保护。然而，因为它类似于半导体稳压器的伏安特性，所以它也具有电路元件的许多功能。比如变阻器是一种DC高压小电流稳压元件，其稳定电压可以达到几千伏以上，这是硅稳压管无法达到的。压敏电阻可作为电压波动检测元件；可以作为DC的翻译元素；荧光启动元件；均衡元件等。
压敏电阻的保护功能已得到广泛应用。比如家用彩电的电源电路使用变阻器来完成过压保护功能。当电压超过阈值时，变阻器反映其箝位特性，降低过高电压，使背电路工作在安全电压范围内。
