要完全理解温度传感器如何工作需要有热力学知识。不过，了解不同类型的温度计和热传感器工作方式非常重要。双金属温度计是两者共同关键。
电子或电池供电的热敏电阻、热电偶和温度传感器（包括数字温度计）依靠电信号工作。数字传感器探头包含两种金属（双金属），会在不同温度下产生不同的电压或电阻。设备中的热传感器芯片可以读取这些信号变化，并将其准确地显示为华氏度或摄氏度（通常是两者）的热读数。
类似的原理也适用于模拟刻度式温度计。不过，热变化并不会产生电信号，而是直接改变仪器传感器中小型金属元件的位置和特性。刻度指针会接收这些变化并将其显示为数字值。
红外线温度传感器的工作方式则截然不同，不过这种类型通常用于更专业的设备和场合中，并不常见于传统的空气或液体温度测量用低成本温度计。
恒温器或温度计出现故障的症状是什么？大多数类型的温控器和热电偶都有使用寿命。这是因为电流或物理运动会磨损热传感器的金属元件。
对于某些类型的温度计来说，尘土或水分的进入也会造成问题。然而，大多数用于户外使用的模型会有IP级防护。
如果恒温器或温度计不能可靠地工作，则需要对其进行准确性测试。如果你怀疑故障，那么这款不良设备可能需要进行清洁、校准、维修或更换。在处理卫生和洁净室环境、敏感电子设备、食品制备和存储、或工业和实验室过程等关键温度应用时，要联系合格的工程师。