El principio de funcionamiento básico de una placa calefactora eléctrica se basa en el efecto electrotérmico, que convierte la energía eléctrica en energía térmica. El calor se genera cuando una corriente eléctrica pasa a través de un material calefactor (como un alambre de aleación calefactor, cristal de carbono o fibra de carbono). Este calor se conduce a través de una capa aislante (como la mica) hasta una capa exterior (como el acero inoxidable o la cerámica), calentando así el objeto colocado sobre ella.
Algunas placas calefactoras eléctricas que utilizan nuevos materiales calefactores (como cristal de carbono o fibra de carbono) pueden lograr una eficiencia de conversión electrotérmica superior al 98%.