Контактен тип: Контактните температурни сензори имат добър контакт между чувствителната част и измервания обект и се наричат още термометри.
Термометрите постигат топлинно равновесие чрез проводимост или конвекция, което позволява на показанията на термометъра да представят директно температурата на измервания обект. Те обикновено имат висока точност на измерване. В рамките на определен температурен диапазон термометрите могат също така да измерват разпределението на вътрешната температура на даден обект. Те обаче могат да доведат до значителни грешки при измерване на движещи се обекти, малки цели или обекти с много малък топлинен капацитет. Често използваните термометри включват биметални термометри, стъклени течни термометри, термометри под налягане, съпротивителни термометри, термистори и термодвойки. Те се използват широко в промишлеността, селското стопанство, търговията и други сектори. Хората също често използват тези термометри в ежедневието. С широкото приложение на криогенната технология в отбранителното инженерство, космическите технологии, металургията, електрониката, хранително-вкусовата промишленост, медицината и нефтохимическата промишленост и с изследванията в областта на свръхпроводящата технология са разработени криогенни термометри за измерване на температури под 120K, като термометри за криогенен газ, термометри за налягане на пара, акустични термометри, парамагнитна сол термометри, квантови термометри, криогенни съпротивителни термометри и криогенни термодвойки. Ниско{9}}температурните термометри изискват чувствителни елементи с малък размер, много точни, възпроизводими и стабилни. Съпротивителните термометри от карбуризирано стъкло, направени чрез карбуризиране и синтероване на поресто високо-силициево стъкло, са един вид чувствителен елемент в термометри за ниска-температура и могат да се използват за измерване на температури в диапазона 1,6–300K.
Без{0}}контактните термометри, известни още като без{1}}контактни измервателни уреди за температура, имат чувствителни елементи, които не влизат в контакт с измервания обект. Тези инструменти могат да се използват за измерване на повърхностната температура на движещи се обекти, малки цели и обекти с малък топлинен капацитет или бързо променящи се (преходни) температури. Те могат да се използват и за измерване на температурното разпределение на температурно поле.
Най-често използваните безконтактни инструменти за измерване на температурата се основават на основния закон за излъчването на черното тяло и се наричат радиационни термометри. Радиационната термометрия включва метода на осветеност (виж оптичен пирометър), радиационния метод (виж радиационен пирометър) и колориметричния метод (виж колориметричен термометър). Всеки метод на радиационна термометрия може да измерва само съответната фотометрична температура, радиационна температура или колориметрична температура. Само температурата, измерена за черно тяло (обект, който абсорбира цялата радиация и не отразява светлината) е истинската температура. За да се определи истинската температура на даден обект, трябва да се направят корекции за повърхностната излъчвателна способност на материала. Коефициентът на излъчване на повърхността на материала зависи не само от температурата и дължината на вълната, но и от състоянието на повърхността, покритието и микроструктурата, което затруднява точното измерване. В автоматизираното производство радиационната термометрия често се използва за измерване или контрол на повърхностната температура на определени обекти, като температурата на валцуване на стоманени ленти, ролки, изковки и температурите на различни разтопени метали в пещи или тигли в металургията. В тези специфични случаи измерването на повърхностната емисионност е доста предизвикателство. За автоматично измерване и контрол на температурата на твърда повърхност може да се използва допълнителен рефлектор за образуване на кухина на черното тяло с повърхността, която се измерва. Ефектът от допълнителното излъчване увеличава ефективното излъчване и ефективната излъчвателна способност на измерваната повърхност. Чрез използване на ефективната излъчвателна способност за коригиране на измерената температура с инструмент може да се получи истинската температура на измерената повърхност. Най-типичният допълнителен рефлектор е полусферичният рефлектор. Дифузното лъчение от повърхността близо до центъра на сферата се отразява обратно към повърхността от полусферичното огледало, образувайки допълнително лъчение и по този начин увеличава ефективната излъчвателна способност. Във формулата ε е излъчвателната способност на повърхността на материала, а ρ е отражателната способност на рефлектора. За радиационното измерване на истинската температура на газообразни и течни среди може да се използва метод за вмъкване на тръба от топлоустойчив-материал на определена дълбочина, за да се образува кухина на черното тяло. Изчислява се ефективната излъчвателна способност на цилиндричната кухина след достигане на топлинно равновесие със средата. При автоматично измерване и управление тази стойност може да се използва за коригиране на измерената температура на дъното на кухината (т.е. температурата на средата), за да се получи истинската температура на средата.
Предимства на без{0}}контактното измерване на температурата: Горната граница на измерване не е ограничена от температурното съпротивление на чувствителния елемент, следователно по принцип няма ограничение за най-високата измерима температура. За високи температури над 1800 градуса се използват главно безконтактни методи за измерване на температурата. С развитието на инфрачервената технология радиационната термометрия постепенно се разшири от видима светлина към инфрачервена светлина и сега се използва за температури под 700 градуса до стайна температура с много висока разделителна способност.