Cầu chì hoạt động dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện. Khi cường độ dòng điện trong mạch tăng lên quá cao (vì đoản mạch hoặc quá tải) sẽ làm cho nhiệt độ tăng lên quá nhiệt độ nóng chảy của chì làm dây chì trong cầu chì nóng chảy và mạch điện bị hở bảo vệ cho mạch điện và các đồ dùng điện.

Nếu như dây chì đã bị đứt thì không được thay dây chì bằng dây sắt hoặc dây đồng có tiết diện tương tự vì nhiệt độ nóng chảy của sắt và đồng cao hơn chì rất nhiều nên trong điều kiện mà dây chì sẽ bị đứt thì dây sắt và dây đồng vẫn nguyên vẹn và mạch vẫn đóng.