变频器内部设有保护电路，可实现对其自身及负载电动机的各种异常保护功能，其中主要包括过热（过载）保护和防失速保护。
(1)过热（过载）保护功能
变频器的过热（过载）保护即过流保护。在所有的变频器中都配置了电子热保护功能或采用热继电器进行保护。过热（过载）保护功能是通过监测负载电动机及变频器本身温度，当变频器所控制的负载惯性过大或因负载过大引起电动机堵转时，其输出电流超过额定值或交流电动机过热，保护电路动作，使电动机停转，防止变频器及负载电动机损坏。
(2)防失速保护
失速是指当给定的加速时间过短，电动机加速变化远远跟不上变频器的输出频率变化时，变频器将电流过大而跳闸，运转停止。
为了防止上述失速现象使电动机正常运转，变频器内部设有防失速保护电路，该电路可检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率，减速电流过大时也适当放慢减速速率，以防出现失速情况。
另外，变频器内的保护电路可在运行中实现过电流短路保护、过电压保护、冷却风扇过热和瞬时停电保护等，当检测到异常状态后可控制内部电路停机保护。
变频器的保护功能一般均十分完善，除上述的两项基本保护功能外，还可实现对地短路保护、过压保护、欠压保护、输入缺相保护、瞬时停电保护、电动机保护等基本保护功能。