電動機が過負荷になり、過電流がある時間以上流れたとき、電動機の焼損を未然に防止するための装置。内蔵されたバイメタルが過電流に伴う温度上昇によって湾曲し、補助接点端子へ信号を出力する。この信号により電磁接触器や遮断器を動作させる（※）。熱動形過負荷リレーともいう。 ※サーマルリレー自体には断路機能はない。電動機への電力遮断はサーマルリレーの補助接点出力を受けた電磁接触器または上位遮断器が開路することで行われる。