Varistörün çekirdeği, iki elektrot arasına bastırılan yarı iletken bir malzemeden, genellikle bir metal oksitten oluşur. Normal çalışma voltajında, varistör yüksek dirence sahip bir yalıtkan gibi davranır. Bununla birlikte, voltaj kritik bir değeri aştığında, yarı iletken malzemenin benzersiz özellikleri varistörün direncinde ani bir düşüşe neden olur. Dirençteki bu ani düşüş, varistörün büyük akımlar iletmesine izin verir, böylece fazla voltajı güvenli bir şekilde dağıtır. Aşırı gerilim azaldıktan sonra, varistör orijinal yüksek direnç durumuna geri döner.