温度传感器是利用某种材料或元件与温度有关的物理特性，将温度的变化转换为电量变化的装置。在测量中常见的温度传感器有热电阻、热敏电阻、PN结温度传感器等。
物质的电阻率随温度的变化而变化的现象称为热电阻效应，一般金属导体的电阻值随温度的升高而增大。热电阻是利用金属材料的这一电阻‐温度特性制成的测温元件。常用的热电阻有铜电阻和铂电阻。
半导体的导电方式是载流子导电，所以它的电阻率很大。随着温度的升高，大多数半导体中的载流子数目增多，导电率增大，电阻率也随之减小。这类半导体的电阻值随温度的升高而显著减小。热敏电阻就是利用半导体的电阻值随温度显著变化这一特性制成的热敏元件。它是由某些金属氧化物按不同的配方比例烧结制成的。在一定的温度范围内，根据热敏电阻阻值的变化，便可知被测物的温度变化。
半导体二极管或半导体三极管的PN结，在正向偏置下，结电压随温度的变化近似线性。利用PN结的这一电压‐温度特性，可将半导体二极管或将集电极与基极短接的半导体三极管做成PN结温度传感器，进行温度的测量。