温度传感器是最早开发，使用最广泛的传感器。温度传感器的市场份额远高于其他传感器。自17世纪初以来一直使用温度测量。在半导体技术的支持下，半导体热电偶传感器，PN结温度传感器和集成温度传感器已经在本世纪得到了发展。因此，根据波与物质之间的相互作用定律开发了声温度传感器，红外传感器和微波传感器。

如果两个不同材料的导体在一个点上相互连接并在该点被加热，则在它们不被加热的地方会出现电势差。该电势差的值与未加热位置处的测量点的温度以及两个导体的材料有关。这种现象可能会在很宽的温度范围内发生，如果精确测量电势差，然后测量未加热部件的环境温度，则可以精确地知道所添加热点的温度。由于必须具有两种不同材料的导体，因此称为热电偶。由不同材料制成的热电偶在不同的温度范围内使用，其灵敏度也有所不同。热电偶的灵敏度是指热点温度变化1℃时输出电势差的变化。对于大多数金属支撑的热电偶，该值的范围为5至40微伏/℃。

热电偶传感器有其自身的优缺点，其灵敏度相对较低，很容易受到环境干扰信号的影响，还容易受到前置放大器温度漂移的影响，因此不适合于小型测量温度变化。由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的厚度无关，因此可以用非常精细的材料制成温度传感器。同样，由于用于制造热电偶的金属材料的高延展性，这些微小的温度传感器具有极高的响应率，可以测量快速变化的过程。