Ogrzewanie oporowe to proces, w którym energia cieplna jest wytwarzana przez przepuszczenie prądu elektrycznego przez specjalnie zaprojektowany przewodnik. Opór, jaki przewodnik stawia przed przepływem prądu, powoduje w nim reakcję na poziomie atomowym, wytwarzając w ten sposób energię i uwalniając ciepło. Ta reakcja podlega naukowej zależności znanej jako pierwsze prawo Joule’a, w którym ilość ciepła generowanego przez proces zależy od równowagi między rezystancją przewodnika a wielkością prądu. Ogrzewanie oporowe jest jedną z najczęściej stosowanych form wytwarzania ciepła i znajduje zastosowanie w wielu zastosowaniach domowych i przemysłowych. Ogrzewanie oporowe jest produktem wszystkich obwodów, w których prąd elektryczny napotyka opór; chociaż ma wiele pożytecznych zastosowań, może uszkodzić lub zniszczyć sprzęt elektryczny, jeśli nie jest kontrolowany.
Każdy, kto korzystał z czajnika, tostera lub grzejnika barowego w chłodny wieczór, zapoznał się z ogrzewaniem oporowym. Skutki ogrzewania oporowego po raz pierwszy zauważył w połowie XIX wieku James Prescott Joule i zjawisko to szybko stało się kamieniem węgielnym jednej z najpowszechniej stosowanych form ogrzewania wszechczasów. Podstawowa zasada działania grzałek oporowych koncentruje się wokół reakcji, która powstaje, gdy przepływ prądu elektrycznego elektronów napotyka strukturę jonową przewodnika. W wyniku zderzeń elektronów z jonami część energii przyspieszonych elektronów zostaje uwolniona w postaci energii cieplnej. Jeśli zwiększa się przepływ prądu lub opór przewodnika, zwiększa się również ilość wytwarzanego ciepła.
Grzałki oporowe najczęściej mają postać cewki lub spirali lub specjalnie zaprojektowanego drutu oporowego osadzonego lub nawiniętego na odpornym na ciepło, izolującym podłożu. Większość oporowych elementów grzejnych jest tego typu, a materiały takie jak ceramika wysokoglinowa są najczęstszymi izolatorami. Najpopularniejszą kombinacją metali w produkcji drutu stosowanego w nagrzewaniu oporowym jest stop niklu i chromu. Przeciętny skład tych stopów wynosi odpowiednio 60/16% dla ogólnych zastosowań i 80/20% dla wysokiej klasy przewodników. Stop niklowo-chromowy 60 jest najczęściej stosowany z tych dwóch i może wytrzymać temperatury 1850°F (1000°C) bez zwisania lub deformacji.
Chociaż ogrzewanie oporowe jest oczywiście korzystne, zjawisko to może mieć katastrofalne skutki, gdy nie jest kontrolowane. Wszystkie przewodniki elektryczne w pewnym stopniu wytwarzają ciepło; gdy obwody lub sprzęt zostaną przeciążone, wytworzone ciepło może poważnie uszkodzić lub nawet zniszczyć urządzenie. Pożary elektryczne są również częstym skutkiem niekontrolowanego ogrzewania oporowego.