כאשר זרם זורם דרך מוליך, המוליך יפיק חום בגלל ההתנגדות שלו. והערך הקלורי עוקב אחר הנוסחה הזו: Q=0.24I2RT
בנוסחה, Q הוא הערך הקלורי; 0.24 הוא קבוע; I הוא הזרם הזורם דרך המוליך; R היא ההתנגדות של המוליך; T הוא הזמן של הזרם לזרום דרך המוליך.
כאשר החומר וצורתו של הפתיל נקבעים, ההתנגדות שלו R נקבעת יחסית (אם מקדם ההתנגדות הטמפרטורה שלו לא נחשב). כאשר זרם חשמלי זורם דרכו, הוא מייצר חום, וכמות החום שהוא מייצר גדלה עם הזמן.
גודל הזרם וההתנגדות קובעים את מהירות יצירת החום, והמבנה ומצב ההתקנה של הפתיל קובעים את מהירות פיזור החום; אם מהירות יצירת החום נמוכה ממהירות פיזור החום, הפתיל לא יתפוצץ; אם כאשר קצב ייצור החום שווה לקצב פיזור החום, הוא לא יתיך לאורך זמן; אם קצב יצירת החום גדול מקצב פיזור החום, אזי יווצר עוד ועוד חום, ומכיוון שיש לו חום ומסה ספציפיים מסוימים, והעלייה בחום באה לידי ביטוי בעליית הטמפרטורה. כאשר הטמפרטורה עולה מעל נקודת ההיתוך של הפתיל, הפתיל יתפוצץ. זהו עקרון העבודה של הפתיל הנמוך.
