Dla termistorów (z wyjątkiem typu CTR), dla niezbyt dużych różnic temperatur, zależność rezystancji od temperatury można uznać za liniową, co można wyrazić wzorem:
gdzie: – rezystancja termistora w temperaturze – rezystancja w temperaturze odniesienia – główny współczynnik temperaturowy termistora.
Dla termistorów PTC współczynnik α jest większy od zera, natomiast dla NTC – mniejszy od zera.
Zmiana temperatury wewnętrznej termistora, a tym samym i jego rezystancji może być powodowana zmianą temperatury otoczenia lub też zmianą natężenia prądu płynącego przez termistor (wydzielanej mocy elektrycznej).
Temperatura termistora zależy od wydzielanej w nim mocy zgodnie z zależnością:
gdzie: – temperatura termistora, – temperatura otoczenia, – moc wydzielana w termistorze, – opór cieplny liczony w [K/W].
Zależność oporu R termistora typu NTC od temperatury T (w kelwinach) wyraża się wzorem:
gdzie: – stała termistora, – szerokość pasma zabronionego półprzewodnika, – stała Boltzmanna.