Cơ cấu liên kết cơ khí khi dây dẫn của cầu chì tự ngắt bị đứt.

Khi xảy ra sự cố quá tải hoặc ngắn mạch trong mạch điện, cầu chì bên trong cầu chì tự ngắt sẽ nóng lên nhanh chóng do tác động nhiệt của dòng điện. Vật liệu cầu chì thường là hợp kim đồng-bạc hoặc hợp kim thiếc-chì, có đặc tính nhiệt độ nóng chảy chính xác. Khi dòng điện vượt quá giá trị định mức, cầu chì bắt đầu tan chảy tại điểm yếu nhất, quá trình này kéo dài từ mili giây đến vài giây.

Hồ quang điện sinh ra tại thời điểm cầu chì tan chảy làm cho khí bên trong ống giãn nở nhanh chóng. Ống cầu chì được làm bằng nhựa phenolic hoặc nhựa epoxy, với một lớp vật liệu sinh khí được phủ trên thành trong. Hồ quang nhiệt độ cao phân hủy vật liệu sinh khí, tạo ra một lượng lớn khí, hình thành luồng khí thổi hồ quang theo chiều dọc. Luồng khí này đẩy hồ quang về phía cả hai đầu của ống cầu chì, làm dài hồ quang, tăng điện trở và đẩy nhanh quá trình dập tắt hồ quang.