A เซ็นเซอร์อุณหภูมิเป็นเซ็นเซอร์ที่สามารถรับรู้อุณหภูมิและแปลงเป็นสัญญาณเอาต์พุตที่ใช้งานได้ ส่วนใหญ่จะแปลงอุณหภูมิเป็นสัญญาณเอาต์พุตที่ใช้งานได้โดยใช้กฎหมายว่าคุณสมบัติทางกายภาพต่าง ๆ ของการเปลี่ยนแปลงสารที่มีอุณหภูมิ
วิธีการวัดอุณหภูมิการสัมผัสคือการทำให้การสัมผัสองค์ประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิกับวัตถุที่จะวัดเพื่อให้สามารถแลกเปลี่ยนความร้อนได้อย่างเต็มที่ เมื่อการแลกเปลี่ยนความร้อนมีความสมดุลอุณหภูมิของอุณหภูมิไวองค์ประกอบเท่ากับของวัตถุที่จะวัดและขนาดเอาต์พุตของเซ็นเซอร์อุณหภูมิสะท้อนถึงอุณหภูมิของวัตถุที่จะวัด
เซ็นเซอร์อุณหภูมิการวัดอุณหภูมิสัมผัสที่พบบ่อยส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภทคือสิ่งที่แปลงอุณหภูมิเป็นปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าและที่แปลงอุณหภูมิเป็นปริมาณไฟฟ้า เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่แปลงเป็นปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิการขยายตัวทางความร้อน เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่แปลงเป็นปริมาณไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นเทอร์โมคัปเปิลตัวต้านทานความร้อนเทอร์มิสเตอร์และเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบบูรณาการ เนื่องจากเทอร์โมคัปเปิลตัวต้านทานความร้อนและเทอร์มิสเตอร์เป็นเซ็นเซอร์เทอร์โมอิเล็กทริกทั้งหมดจึงเป็นวิธีการแปลงอุณหภูมิให้เป็นศักยภาพและความต้านทานและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุตสาหกรรม
ไม่ติดต่อเซ็นเซอร์อุณหภูมิเป็นเซ็นเซอร์ที่มีองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนไม่ติดต่อวัตถุที่จะวัด แต่ตรวจสอบอุณหภูมิของวัตถุที่จะวัดโดยใช้พลังงานอินฟราเรดที่แผ่ออกไปด้านนอกโดยวัตถุที่จะวัดตัวเองและแสดงค่าอุณหภูมิของวัตถุที่จะวัด
การวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสเมื่อวัตถุใดถูกทำให้ร้อนส่วนหนึ่งของความร้อนจะถูกแปลงเป็นพลังงานรังสี (หรือที่เรียกว่ารังสีความร้อน) ยิ่งอุณหภูมิสูงเท่าไหร่ก็ยิ่งมีพลังงานมากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากการวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสใช้การแผ่รังสีความร้อนของวัตถุจึงมักจะเรียกว่าการวัดอุณหภูมิการแผ่รังสี ส่วนใหญ่จะใช้ในสารเคมีน้ำมันและก๊าซอิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคพลังงานและไฟฟ้าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์การทำเหมืองโลหะและสถานการณ์อื่น ๆ
เซ็นเซอร์อุณหภูมิประเภทต่าง ๆ มีหลักการทำงานที่แตกต่างกัน แต่สามารถสรุปได้อย่างคร่าวๆว่าเป็นวัสดุหรือหลักการที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การเปลี่ยนแปลงในวัสดุหรือหลักการนี้ถูกวัดและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าหรือรูปแบบอื่น ๆ ของเอาท์พุทเพื่อแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การเลือกที่เหมาะสมเซ็นเซอร์อุณหภูมิขึ้นอยู่กับความต้องการของแอปพลิเคชันเช่นความแม่นยำความไวเวลาตอบสนองช่วงอุณหภูมิและปัจจัยอื่น ๆ