繼電保護裝置要起到反事故的自動裝置的作用，必須正確地區(qū)分“正常”與“不正常”運行狀態(tài)、被保護元件的“外部故障”與“內部故障”，以實現繼電保護的功能。因此，通過檢測各種狀態(tài)下被保護元件所反映的各種物理量的變化并予以鑒別。依據反映的物理量的不同，保護裝置可以構成下述各種原理的保護： 
[1]反映電氣量的保護 
電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，通常伴有電流增大、電壓降低以及電流與電壓的比值(阻抗)和它們之間的相位角改變等現象。因此，在被保護元件的一端裝沒的種種變換器可以檢測、比較并鑒別出發(fā)生故障時這些基本參數與正常運行時的差別．就可以構成各種不同原理的繼電保護裝置。例如，反映電流增大構成過電流保護；反映電壓降低(或升高)構成低電壓(或過電壓)保護；反映電流與電壓間的相位角變化構成方向保護；反映電壓與電流的比值的變化構成距離保護。除此以外．還可根據在被保護元件內部和外部短路時，被保護元件兩端電流相位或功率方向的差別，分別構成差動保護、高頻保護等。 
同理，由于序分量保護靈敏度高，也得到廣泛應用。 
新出現的反映故障分量、突變量以及自適應原理的保護也在應用中。 
[2]反映非電氣量的保護 
如反應溫度、壓力、流量等非電氣量變化的可以構成電力變壓器的瓦斯保護、溫度保護等。 
繼電保護相當于一種在線的開環(huán)的自動控制裝置，根據控制過程信號性質的不同，可以分模擬型(它又分為機電型和靜態(tài)型)和數字型兩大類。對于常規(guī)的模擬繼電保護裝置，一般包括測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。測量部分從被保護對象輸入有關信號，再與給定的整定值比較，以判斷是否發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)；邏輯部分依據測量部分輸出量的性質、出現的順序或其組合，進行邏輯判斷，以確定保護是否應該動作；執(zhí)行部分依據前面環(huán)節(jié)判斷得出的結果子以執(zhí)行：跳閘或發(fā)信號。