Senzor temperature je uređaj koji prikuplja podatke o temperaturi iz izvora i pretvara ih u oblik koji može razumjeti ili promatrač ili drugi uređaj. Ovi senzori dolaze u mnogo različitih oblika i koriste se za širok raspon namjena, od jednostavne kućne uporabe do iznimno točne i precizne znanstvene upotrebe. Oni igraju vrlo važnu ulogu gotovo svugdje gdje se primjenjuju; poznavanje temperature pomaže ljudima da izaberu odjeću prije šetnje vani baš kao što pomaže kemičarima razumjeti podatke prikupljene složenom kemijskom reakcijom.
Najpoznatiji primjer je termometar sa živom u staklu. Živa se širi i skuplja na temelju promjena temperature; kada se te promjene volumena kvantificiraju, temperatura se može mjeriti s priličnim stupnjem točnosti. Vanjska temperatura je izvor mjerenja, a položaj žive u staklenoj cijevi vidljiva je kvantifikacija temperature koju promatrači mogu razumjeti. Obično se termometri sa živom u staklu koriste samo u neznanstvene svrhe jer nisu iznimno precizni. U nekim se slučajevima mogu koristiti u kemijskim laboratorijima u srednjoj školi ili na fakultetu kada vrlo precizno mjerenje temperature nije važno.
Složeniji senzor temperature općenito će biti kompjuteriziran za točnije rezultate. Oni se također ponekad koriste u kućama u neznanstvene svrhe; neki ljudi drže senzore vani koji bežično šalju vanjsku temperaturu na digitalni zaslon unutra. U laboratoriju će se digitalni senzor obično kalibrirati kako bi bio daleko točniji. Ovi uređaji obično imaju jedan od dva oblika: kontaktni senzori mjere vlastite temperature nakon što su postigli toplinsku ravnotežu sa svojim okruženjem, a beskontaktni senzori mjere toplinsko zračenje iz svog okruženja unutar danog područja. Svi senzori topline obično imaju određenu razinu pogreške u svojim očitanjima, jer je temperaturu prilično teško točno izmjeriti.
Mnogi organizmi, uključujući ljude i većinu životinja, imaju biološke senzore temperature koji u osnovi imaju istu funkciju kao i umjetni: prikupljaju podatke i prenose ih u razumljiv oblik. Ljudski osjetilni živci, na primjer, šalju senzorne informacije od kože do mozga u obliku električnih impulsa. Mozak proizvodi osjećaj vrućine i hladnoće koje ljudi doživljavaju dok stoje na suncu ili hodaju po snijegu. Dok sami impulsi ne bi imali smisla ako bi se postavili pred pojedinca, opći osjećaji vrućeg i hladnog imaju savršen smisao.