อุณหภูมิคือปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะของระดับความร้อนหรือความเย็นของวัตถุ และเป็นพารามิเตอร์การวัดที่สำคัญและแพร่หลายในการผลิตทางอุตสาหกรรมและการเกษตร การวัดอุณหภูมิและการควบคุมอุณหภูมิมีบทบาทสำคัญในการรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต การอนุรักษ์พลังงาน รับประกันความปลอดภัยในการผลิต และส่งเสริมการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศ เนื่องจากมีการใช้การวัดอุณหภูมิอย่างแพร่หลาย เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิจึงมีอันดับหนึ่งในบรรดาเซ็นเซอร์ทุกประเภท คิดเป็นประมาณ 50%
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิจะวัดอุณหภูมิทางอ้อมโดยการสังเกตว่าคุณสมบัติของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิอย่างไร วัสดุและส่วนประกอบหลายชนิดแสดงคุณสมบัติที่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ ส่งผลให้มีวัสดุหลากหลายประเภทที่เหมาะสำหรับใช้เป็นเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ พารามิเตอร์ทางกายภาพของเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ ได้แก่ การขยายตัว ความต้านทาน ความจุ แรงเคลื่อนไฟฟ้า คุณสมบัติของแม่เหล็ก ความถี่ คุณลักษณะทางแสง เสียงรบกวนจากความร้อน และอื่นๆ อีกมากมาย ด้วยการพัฒนาการผลิต เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิชนิดใหม่จะยังคงเกิดขึ้นต่อไป
เนื่องจากช่วงการวัดอุณหภูมิในการผลิตทางอุตสาหกรรมและการเกษตรนั้นกว้างมาก ตั้งแต่หลายร้อยองศาต่ำกว่าศูนย์ไปจนถึงหลายพันองศาเหนือศูนย์ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ทำจากวัสดุต่างๆ จึงสามารถใช้ได้ภายในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดเท่านั้น
วิธีการสัมผัสระหว่างเซ็นเซอร์อุณหภูมิและตัวกลางที่วัดได้แบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: แบบสัมผัสและไม่-สัมผัส เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบสัมผัสต้องมีการสัมผัสความร้อนกับตัวกลางที่วัดได้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการแลกเปลี่ยนความร้อนเพียงพอและมีอุณหภูมิเท่ากัน เซ็นเซอร์ประเภทนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ต้านทาน เทอร์โมคัปเปิล และเซ็นเซอร์อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อ PN เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบไม่สัมผัส-ไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับตัวกลางที่วัดได้ แต่อุณหภูมิจะวัดผ่านการแผ่รังสีความร้อนหรือการพาความร้อนของตัวกลางที่วัดได้ เซ็นเซอร์ประเภทนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซ็นเซอร์อุณหภูมิอินฟราเรด ข้อได้เปรียบหลักของวิธีการวัดอุณหภูมินี้คือ ความสามารถในการวัดอุณหภูมิของวัสดุที่กำลังเคลื่อนที่ (เช่น อุณหภูมิแบริ่งของรางที่เคลื่อนที่ช้าๆ หรืออุณหภูมิของเตาเผาซีเมนต์ที่หมุนได้) และวัตถุที่มีความจุความร้อนน้อย (เช่น การกระจายอุณหภูมิภายในวงจรรวม)