將溫度轉換成相應電信號或光信號的器件。依據工作方式分為兩類:一類是接觸式溫度感測器;另一類是非接觸式溫度感測器。接觸式溫度感測器依據熱平衡原理獲取溫度信號,當感測器與被測物件達到熱平衡時,感測器自身溫度即為被測物件溫度。不同類型的接觸測溫感測器輸出信號不同,如熱電偶感測器是將兩種不同金屬的兩端構成閉合回路,當這兩個連接點有溫差時就會在回路中產生熱電動勢,輸出與溫度相關的熱電勢信號;電阻溫度感測器輸出與溫度相關的電阻信號,分溫度升高電阻下降的NTC型、溫度升升高到某一溫度時電阻急劇減小的CTR型和電阻急劇增加的PTC型熱敏電阻;石英晶體溫度傳感器輸出與溫度相關的振蕩頻率信號;二極管的正向偏壓閾值及晶體管基極與發射極間的正向偏壓閾值都對溫度敏感,IC溫度傳感器輸出與溫度相關的電壓信號。接觸式溫度傳感器一般會擾動被測系統的原初狀態,達到熱平衡需要一定的時間。非接觸式溫度傳感器通過檢測與被測對象溫度相關的電磁輻射特征參數獲得溫度信號,如隻要不處於絕對零度,任何物體都會向外部發射以紅外線為主的熱輻射。能捕捉這種能量實現測溫的傳感器稱為紅外線溫度傳感器,多用於測量高溫或者測量運動物體的溫度。分為熱能型與量子型兩類,熱能型中的熱釋電型傳感器因性能價格比高應用得比較多。這種測溫方式響應較快,對被測對象溫度場擾動很小。

  常用接觸式溫度傳感器有熱電偶、鉑電阻、銅電阻、半導體熱敏電阻、PN結溫度傳感器、半導體集成電路、石英晶體和鐵磁性材料等。常用非接觸式溫度傳感器通過檢測被測對象輻射峰值波長、能譜分佈或積分能量獲得溫度信息。