Chúng ta đều quen thuộc với nguyên lý hoạt động của cầu chì dạng ống. Như chúng ta đã biết, cầu chì dạng ống có tác dụng phá vỡ cân bằng nhiệt trên dây nóng chảy do quá dòng. Khi nhiệt độ nóng chảy tăng đến điểm nóng chảy của vật liệu kim loại, phần giữa của nóng chảy sẽ chuyển từ rắn sang lỏng.
Đồng thời, do sức căng bề mặt và trọng lực của vật liệu kim loại lơ lửng ở giữa lớp nóng chảy, chúng trở thành chất lỏng và tách ra ở hai đầu và rơi xuống tương ứng.
Hơn nữa, hồ quang do điện áp gây ra khiến nhiệt độ nóng chảy tăng lên. Vì thế mỗi lần cáo bay và khoảng cách lại cắt mạch hoàn toàn.
Đó là cách cầu chì hình ống hoạt động.
Vì vậy, so với cầu chì vá, nguyên lý hoạt động của chúng là giống nhau, nhưng do trạng thái cấu trúc không tương thích nên khối kim loại nóng chảy sẽ bị bao quanh bởi các vật liệu polyme hoặc vật liệu gốm khác xung quanh khối nóng chảy. Vì vậy, chất lỏng kim loại nóng chảy không có cách nào co lại về cả hai đầu mà chỉ có thể dựa vào sự khuếch tán thẩm thấu hoặc hấp thụ đến vật liệu xung quanh.
Nếu trong quá trình này, quá dòng đột ngột bị đứt hoặc biến mất (chẳng hạn như hiện tượng xung thoáng qua) và quá trình khuếch tán và hấp thụ vẫn đang diễn ra thì điện trở sẽ tăng lên và sự tan chảy không bị phá vỡ hoàn toàn.
Cuối cùng, chúng ta hãy xem hậu quả của hiện tượng này: vì hiện tượng quá dòng đã biến mất nên không có tác động xấu nào đến mạch điện nên nó vẫn đóng vai trò bảo vệ. Cầu chì tuy không bị đứt nhưng công suất của tan chảy đã giảm, nếu cho dòng điện chạy qua lần thứ hai sẽ bị đứt nên vẫn có tác dụng bảo vệ.
Nếu quá dòng thứ hai vẫn là xung thoáng qua thì vẫn khiến điện trở tăng trở lại nhưng vẫn chưa hợp nhất hoàn toàn, khả năng nóng chảy cũng sẽ giảm trở lại, vẫn đóng vai trò bảo vệ. Vì vậy, cầu chì vá không ảnh hưởng đến việc bảo vệ mạch điện nếu điện trở trở nên quá lớn và cầu chì không bị đứt hoàn toàn. Miễn là dòng điện quá-kéo dài đủ lâu thì nó sẽ bị hợp nhất hoàn toàn.
Ngược lại, nếu dòng điện không thay đổi thì có thể cầu chì bảo vệ có vấn đề.
Sau đó, so với cầu chì hình ống, sự tan chảy của cầu chì đứt chậm bao gồm hơn hai loại vật liệu kim loại, đồng thời còn có quá trình khuếch tán và thâm nhập lẫn nhau giữa các vật liệu khác nhau khi dòng điện chạy qua nên sẽ có khả năng chịu được xung, đồng thời có khả năng làm tăng điện trở của hiện tượng.