رله های حرارتی جهت محافظت از موتور در مقابل اضافه بار تعبیه شده اند. عملکرد این رله ها براساس ضریب انبساط طولی دو فلز می باشد که با گرفتن حرارت طولشان افزایش پیدا کرده و خم می شوند و فرمان قطع مدار را می دهد.
تفاوت کلید حرارتی و بی متال در این است که در کلید حرارتی علاوه بر حفاظت اضافه بار, وظیفه قطع و وصل تجهیزات برقی را نیز برعهده دارد. در کلید های بی متال این وظیفه تنها به حفاظت در برابر اضافه بار محدود می شود.