溫度傳感器是最早開發和使用最廣泛的傳感器。溫度傳感器的市場份額已大大超過其他傳感器。從17世紀初開始，人們開始使用溫度進行測量。在半導體技術的支持下，本世紀發展了半導體熱電偶傳感器、PN結溫度傳感器和集成溫度傳感器。

如果兩個不同材料的導體在某一點彼此連接，加熱連接點將導致未加熱部分的電勢差。該電勢差的值與未加熱部分的測量點的溫度以及這兩個導體的材料有關。這種現象可以在較寬的溫度范圍內發生。如果電位差被精確測量并且未加熱部分的環境溫度被測量，則可以精確地知道加熱點的溫度。因為它必須有兩種不同的導體材料，所以被稱為“熱電偶”。不同材料制成的熱電偶用于不同的溫度范圍，其靈敏度也不同。

熱電偶傳感器有其自身的優點和缺點。它的靈敏度相對較低，并且容易受到環境干擾信號和前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測量微小的溫度變化。熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料厚度無關