Soojusrelee on elektriseade, mis kaitseb mis tahes elektriseadme elektrimootorit kriitiliste temperatuuride eest. Suurenenud koormuse tingimustes tarbib mootor, mis paneb liikuma elektrimasina või elektriseadme mis tahes mehhanisme, suuremas koguses elektrit. See energia võib olla mitu korda suurem kui mootorile ette nähtud norm. Ülekoormusprotsessi tulemusena hakkab temperatuur elektriahela sees kiiresti tõusma. See võib muidugi viia selle elektriseadme rikkeni. Selle vältimiseks on elektriahelatesse kaasatud täiendavad spetsiaalsed seadmed, mis on ette nähtud elektrivarustuse katkestamiseks mistahes hädaolukorras (elektrivõrkude siirded, ülekoormused jne). Sellist kaitseseadet nimetatakse termoreleeks (mõnikord võib kirjandusest leida nimetuse "termorelee"). Termorelee põhiülesanne on säilitada elektriseadme töörežiimi ja selle üldist jõudlust.
Soojusrelee sees onkujundab spetsiaalse bimetallplaadi. Elektrivõrgu ülekoormuste ja suurenenud pinge mõjul selline plaat paindub (deformeerub) ja normaalses olekus on sellel üsna tasane pind. See bimetallplaat sulgeb elektrikontaktid tihed alt ja seetõttu saab vool vab alt läbi elektriahela voolata.
Kui ülepinge ja elektrivoolu väärtuse suurenemine ahelas hakkab temperatuuri kiiresti tõstma. See aitab kaasa termorelee põhielemendi - kahekihilise metallplaadi - soojendamisele. Viimane hakkab painduma ja katkestab elektrivoolu, kuna termorelee on mõeldud koormuse ja pinge katkestamiseks, kui elektrivõrk on ülekoormatud.
Bimetallplaat paindub siiski üsna aeglaselt. Kui kontakt on liigutatav ja sellega otse ühendatud, siis madal läbipaindemäär ei taga vooluringi katkemisel tekkiva kaare kustumist. Seetõttu on termorelee konstruktsioonis ette nähtud kiirendusseade, nn hüppekontakt. Sellest järeldub, et termorelee valiku aluseks on selline omadus nagu reaktsiooniaja sõltuvus elektrivoolu suurusest.
Sellise tühimiku tõttu peatatakse masina töö. Mõne aja pärast (tavaliselt pool tundi - tund) plaat jahtub ja naaseb endisele olekule, mis taastab elektriahela töö. Seade naaseb töörežiimi.
Soojusreleed on mitut tüüpi. TRP-relee (ühefaasilise koormuse jaoks), TRN-relee (kahefaasilise koormuse jaoks), termorelee PTT (pikaajalise ülekoormuse jaoks kolmefaasilises vooluringis) ja termorelee RTL (elektrikaitse) mootorid pikaajalise ülekoormuse tõttu) on lai alt levinud.
