Um anel de humor é uma espécie de sanduíche. A camada inferior é o próprio anel, que pode ser prata de lei, mas geralmente é banhado em prata ou ouro sobre latão. Uma tira de cristais líquidos é colada no anel. Uma cúpula ou revestimento de plástico ou vidro é colocado sobre os cristais líquidos. Anéis de humor de alta qualidade são vedados para impedir que água ou outros líquidos penetrem nos cristais líquidos, pois a umidade ou a alta umidade danificam o anel irreversivelmente.
Os anéis de humor mudam de cor em resposta a temperatura porque eles contêm cristais líquidos termocrômicos. Existem vários cristais líquidos naturais e sintéticos que mudar cor de acordo com a temperatura, portanto a composição exata de um anel de humor depende de seu fabricante, mas a maioria dos anéis contém cristais feitos de polímeros orgânicos. O mais comum polímero é baseado em colesterol. À medida que o anel se torna mais quente, mais energia está disponível para os cristais. As moléculas absorvem a energia e essencialmente torcem, alterando a maneira como a luz passa através delas.
Anéis de humor e os termômetros de cristal líquido colorido empregam duas fases de cristais líquidos: a fase nemática e a fase esmética. A fase nemática é caracterizada pelas moléculas em forma de bastão apontando na mesma direção, mas com pouca ordem lateral. Na fase esmética, os componentes do cristal estão alinhados e exibem algum grau de ordem lateral. Os cristais líquidos nos anéis de humor tendem a mudar entre essas fases, com a fase nemática menos ordenada ou "quente" ocorrendo na temperatura mais quente e na fase sméctica mais ordenada ou "fria" que ocorre no refrigerador temperatura. O cristal líquido se torna líquido acima da temperatura da fase nemática e sólido abaixo da temperatura da fase esmética.