Der Motorschutzschalter schützt Elektromotoren vor Schäden durch Überhitzung. Die Überhitzung kann durch Überlastung des Motors oder durch den Ausfall einer der drei Phasen eines Drehstrommotors entstehen. In allen drei stromführenden Zuleitungen eines Elektromotors wird der Strom über Heizwicklungen geführt, in denen sich ein Bimetall befindet. Übersteigt der Stromfluss in nur einer der Phasen den eingestellten Wert, so verformt sich das Bimetall, löst einen Schalter aus und unterbricht die Stromzufuhr aller drei Phasen. Gleiches passiert, wenn eine der Zuleitungen ausfällt und die Bimetalle eine unterschiedliche Stromaufnahme feststellen.

Der Motor kann erst wieder eingeschaltet werden, wenn sich die verformten Bimetalle ausreichend zurück gebildet haben. In dieser Zeit kühlt auch der Motor so weit ab, dass der Betrieb ohne Gefahr wieder aufgenommen werden kann. Je nach Einsatzart des Motors schaltet sich der Motor dann automatisch wieder ein oder er muss manuell durch eine Entsperrtaste wieder eingeschaltet werden.

Da bei einer thermischen Überlastung die Wicklungen in einem Elektromotor irreversibel zerstört werden, der Motor somit einen Totalschaden hat, sollte beim Betrieb in jedem Falle ein Motorschutzschalter vorgeschaltet werden. Nur durch einen Motorschutzschalter oder einen elektronischen Überlastschutz ist es möglich einen Drehstrommotor vor Defekt durch Überlastung zu schützen. Natürlich ist es heute auch möglich, die Leistungsaufnahme elektronisch zu messen und bei Überschreitung der vorgegebenen Werte, auf diesem Wege eine Abschaltung herbei zu führen.

In manche Motorschutzschalter sind auch Unterspannungsauslöser integriert, um Schäden am Motor durch zu geringe Versorgungsspannung zu vermeiden. Wenn ein solcher Unterspannungsauslöser vorhanden ist, kann in den meisten Fällen die Auslösespannung eingestellt werden.