蓄水式电热水器的内部结构主要是由电加热器（电阻丝式加热管）和自动温控电路组成。
简单的温控电路是由机械式温控器（兼电源开关）与电加热器串联，直接接到电源插头上。当水温加热到事先设定的温度时，温控器触点断开，加热器停止加热，热水器处于保温状态。当水温降到低于设定温度时，温控器触点又会闭合继续加热，直到水温达到或略高于设定温度时又断开，如此反复。有的热水器为了保险起见，在主电路中又串接了温度保险或两个温控器。
另外在热水器的下方还设有一个自动安全阀，以防温度控制万一失灵，安全阀自动打开泄压，以防热水器爆开。
至于电脑版的温度控制是使用了电子温度传感器器件，微处理器检测到传感器上的超温信号后驱动继电器，将加热器断开。
应该说热水器不拔电源是不会有危险的，到了设定温度后加热器自动断开不再加热。但笔者奉劝用户，热水器用完还是拔掉电源插头好，一是不怕一万就怕万一。二是热水器是家中的电老虎，插着电源会反复的加热——断开——加热——断开，也是一种浪费。三是里面的电器元件总在工作，会缩短使用寿命。
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