A hőrelé egy elektromos eszköz, amely megvédi bármely elektromos készülék villanymotorját a kritikus hőmérsékletektől. Fokozott terhelés mellett a motor, amely egy elektromos gép vagy elektromos készülék bármely mechanizmusát mozgásba hozza, megnövekedett mennyiségű villamos energiát fogyaszt. Ez az energia sokszorosa lehet a motorra előírt normának. A túlterhelési folyamat következtében az elektromos áramkör belsejében a hőmérséklet gyorsan emelkedni kezd. Ez természetesen az elektromos készülék meghibásodásához vezethet. Ennek elkerülése érdekében az elektromos áramkörökben további speciális eszközöket kell beépíteni, amelyek bármilyen vészhelyzet esetén (elektromos hálózatok tranziensei, túlterhelések stb.) megszakítják az áramellátást. Az ilyen védőberendezést termikus relének nevezik (néha a szakirodalomban megtalálható a "hőrelé" elnevezés). A hőrelé fő feladata az elektromos készülék működési módjának és általános teljesítményének fenntartása.
A hőrelé belsejében vanspeciális bimetál lemezt tervez. Az elektromos hálózat túlterhelése és megnövekedett feszültsége hatására egy ilyen lemez meghajlik (deformálódik), és normál állapotban meglehetősen sík felülettel rendelkezik. Ez a bimetál lemez szorosan lezárja az elektromos érintkezőket, így az áram szabadon tud átfolyni az elektromos áramkörön.
Ha az áramkörben a túlfeszültség és az elektromos áram értékének növekedése elkezdi gyorsan növelni a hőmérsékletet. Ez hozzájárul a hőrelé fő elemének - egy kétrétegű fémlemez - fűtéséhez. Ez utóbbi elhajlik és megszakítja az elektromos áram áramlását, mivel a hőrelé úgy van kialakítva, hogy az elektromos hálózat túlterheltsége esetén megszakítsa a terhelést és a feszültséget.
A bimetál lemez azonban meglehetősen lassan hajlik. Ha az érintkező mozgatható és közvetlenül kapcsolódik hozzá, akkor az alacsony eltérítési ráta nem biztosítja az ív kialudását, amely az áramkör megszakadásakor keletkezik. Ezért a hőrelé kialakítása rendelkezik egy gyorsító eszközzel, az úgynevezett "ugró érintkezővel". Ebből következik, hogy a hőrelé kiválasztása olyan jellemzőn alapul, mint a válaszidő függése az elektromos áram nagyságától.
Egy ilyen rés miatt a gép működése leáll. Egy idő után (általában fél óra - egy óra) a lemez lehűl, és visszatér korábbi állapotába, ami visszaállítja az elektromos áramkör működését. A készülék visszatér működőképes állapotba.
Többféle hőrelé létezik. A TRP relé (egyfázisú terheléshez), a TRN relé (kétfázisú terheléshez), a PTT hőrelé (hosszú távú túlterheléshez háromfázisú áramkörben) és az RTL hőrelé (elektromos védelem a hosszan tartó túlterheléstől származó motorok) széles körben elterjedtek.
