溫度感測器是一種設備，能夠感受溫度並將其轉換成可用的輸出信號，如電信號。
溫度感測器是溫度測量儀表的核心部分，廣泛套用於各種技術和行業中，如製造業、醫療保健、食品行業以及航空航天等。溫度感測器的工作原理基於與溫度相關的物理學效應，比如熱膨脹、電阻變化、熱電效應等。它們可以通過測量隨溫度變化而改變的物理參數（如膨脹、電阻、電容、電動勢、磁性能、頻率、光學特性及熱噪聲等）來間接測量溫度。
溫度感測器按照測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照感測器材料及電子元件特性可分為熱電阻和熱電偶兩類。它們能夠套用於溫度測量與控制、溫度補償、流速流量和風速測定、液位指示、溫度測量、紫外光和紅外光測量、微波功率測量等多種場合。