伴熱電纜的線芯是擁有PTC效應的高分子半導體材料。工作原理是:在兩條平行線路中間充填高分子半導體材料作為芯線,當電源接通后,電流通過一條導線傳輸到另一條導線形成回路,芯線通電后發出熱量以補償管道的散熱損失。
　　
　　其中由于高分子材料內添加了導電碳粒經特殊加工而成的半導體是發熱的關鍵:當伴熱管道周圍溫度較低時，導電塑料產生微分子收縮，碳粒連接形成電路使電流通過，伴熱電纜便開始工作；而溫度較高時，導電塑料產生微分子膨脹，碳粒逐漸分開，導致電路中斷,電阻值增大，伴熱電纜自動減少功率輸出,發熱量降低。當周圍溫度變冷時，高分子材料又恢復到微分子收縮狀態，碳粒相應連接起來形成回路,伴發熱功率又自動上升。由于整個溫度控制過程由材料本身自動調節完成，其控制溫度不會過高或過低。因此,自控溫伴熱電纜具有良好的特性:能根據管道的溫度自動調節自身的輸出功率，并沿電熱帶長度自動調節各處功率，使被伴熱管線表面保持恒溫,防止某些散熱不良的部位發生超溫現象。
　　
　　這種作用還可以分段獨立進行，這使得它消除了季節或晝夜的氣溫變化對溫度的影響，同時也消除了同一管道不同段有不同熱損失（如室內與室外。溫度的差別，保溫層厚度不均勻等）的影響