溫度傳感器按測量方法可分為接觸式和非接觸式測溫兩大類。接觸式測溫元件被測對象與測溫元件有部分的接觸，使兩者處同一溫度下，即根據測溫元件的溫度就可知道被測對象的溫度；非接觸式測溫是利用被測對象的熱輻射來測量溫度的，由于溫元件與被測對象不接觸，因此兩者不必是同一溫度，只要看到被測對象就可進行測量。
接觸式測溫是溫度測量的基本形式，這種測溫方式的特點是由于通過接觸方式把被測物體的熱量傳遞給傳感器，從而降低被測物體的溫度，尤其是被測物體熱容量較小，測量準確度較低。因此，采用這種測溫度要測得物體的真實溫度，前提條件是被測物體的熱容量要足夠大，大于溫度傳感器的熱容量。接觸式測溫結構簡單、成本低，當滿足上述條件時，測量準確，可以測得物體的真實溫度，兩且還可以測得物體內部某點的溫度。但滯后現象一般較大，且不適于測量小物體、腐蝕性強的物體以及運動著的物體的溫度。由于受耐高溫材料限制，一般不用于測量很高的溫度。
非接觸式測溫是通過熱輻射的原理來測量溫度的。測溫敏感元件不需與被測物體接觸，其測溫范圍廣，原理上不受溫度上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應速度快，適于測量高溫和測量有腐蝕性的物體，也可以測量導熱性差的、微小目標的、小熱容量的、運動的物體，以及各種固體、液體表面溫度。但由于受物體的熱輻射率，被測對象與儀表之間距離、煙塵和水蒸氣等的影響，測溫準確度較差。
