Se využívají hlavně pro ochranu a indikaci velikosti úrovně napětí v rozvodných sítích.
S rozvojem moderní číslicové techniky, domácí elektroniky a průmyslových technologií existuje řada přístrojů, kde případná odchylka napájecího napětí od jmenovitého by způsobila zničení či nesprávnou funkci přístroje.
Napěťové relé hlídá nastavenou úroveň napětí a při zvýšení úrovně nad nebo pod nastavenou hranici se aktivuje výstup. Výstup (většinou relé s bezpotenciálovým kontaktem) pak odpojí buď přímo napájení do hlídaného spotřebiče nebo sepne signalizační či poplachový obvod, který přivolá obsluhu. Ta už učiní příslušné kroky k zajištění stavu popř. regulační zásah.
Hranice napětí, které lze na napěťovém relé nastavit, jsou podle typů různých výrobců rozmanité. Většinou se hlídá hranice přepětí (u napájecího napětí). Nejběžnější rozsah přepětí je v rozmezí 230 – 300 V (nutno uvažovat, že každý přístroj má svou povolenou toleranci napájecího napětí, která je vztažná k toleranci, kterou si povoluje distributor el. energie - např. +/- 15 %).
Hranice podpětí se hlídá většinou v menší míře, protože je pro hlídané zařízení méně nebezpečná než přepětí. Je to z důvodu toho, že většina domácích spotřebičů včetně elektroniky používají spínané napájecí zdroje, které při poklesu napětí automaticky vypnou výstup.
Důležitou vlastností u napěťového relé je časová hystereze, s jakou má relé na změnu napětí reagovat. Slouží k tomu, aby se relé neaktivovalo např. při krátkodobých změnách napětí nebo napěťových špičkách, které jsou v rozvodné síti běžné a které mnohdy nejsou pro hlídané zařízení podstatné. U většiny napěťových relé je časová hystereze plynule nastavitelná přibližně v rozsahu 0 – 5 s, a to pro aktivaci i deaktivaci výstupu.
Hlídací napětí se nastavuje knoflíkem potenciometru na předním panelu vyobrazené stupnice. Jednotky, ve kterých se úroveň sledovaného napětí udává, jsou různé podle výrobce