Prinsip kerja dasar pelat pemanas listrik didasarkan pada efek elektrotermal, mengubah energi listrik menjadi energi panas. Panas dihasilkan ketika arus listrik melewati bahan pemanas (seperti kawat paduan pemanas, kristal karbon, atau serat karbon). Panas ini dialirkan melalui lapisan isolasi (seperti mika) ke kulit terluar (seperti baja tahan karat atau keramik), sehingga memanaskan benda yang diletakkan di atasnya.
Beberapa pelat pemanas listrik yang menggunakan bahan pemanas baru (seperti kristal karbon atau serat karbon) dapat mencapai efisiensi konversi elektrotermal lebih dari 98%.