Un senzor de temperatură este un dispozitiv care adună date referitoare la temperatura de la o sursă și le convertește într-o formă care poate fi înțeleasă fie de un observator, fie de un alt dispozitiv. Acești senzori vin în multe forme diferite și sunt utilizați pentru o mare varietate de scopuri, de la utilizarea simplă la domiciliu până la utilizarea științifică extrem de precisă și precisă. Ele joacă un rol foarte important aproape oriunde sunt aplicate; cunoașterea temperaturii îi ajută pe oameni să-și aleagă hainele înainte de o plimbare afară, așa cum îi ajută pe chimiști să înțeleagă datele colectate dintr-o reacție chimică complexă.
Cel mai cunoscut exemplu este termometrul cu mercur în sticlă. Mercurul se extinde și se contractă în funcție de schimbările de temperatură; atunci când aceste modificări de volum sunt cuantificate, temperatura poate fi măsurată cu un grad de precizie. Temperatura exterioară este sursa măsurătorilor, iar poziția mercurului în tubul de sticlă este cuantificarea observabilă a temperaturii care poate fi înțeleasă de observatori. De obicei, termometrele cu mercur în sticlă sunt folosite doar în scopuri neștiințifice, deoarece nu sunt extrem de precise. În unele cazuri, ele pot fi folosite în laboratoarele de chimie ale liceului sau facultății, când o măsurare foarte precisă a temperaturii nu este importantă.
Un senzor de temperatură mai complex va fi în general computerizat pentru rezultate mai precise. Acestea, de asemenea, sunt uneori folosite în case în scopuri neștiințifice; unii oameni păstrează senzori în exterior care trimit fără fir temperatura exterioară către un afișaj digital din interior. Într-un laborator, un senzor digital va fi de obicei calibrat pentru a fi mult mai precis. Aceste dispozitive iau de obicei una dintre cele două forme: senzorii de contact își măsoară propriile temperaturi după ce au atins echilibrul termic cu mediul lor, iar senzorii fără contact măsoară radiația de căldură din mediul lor într-o zonă dată. Toți senzorii de căldură tind să aibă un anumit nivel de eroare în citirile lor, deoarece temperatura este destul de dificil de măsurat cu precizie.
Multe organisme, inclusiv oamenii și majoritatea animalelor, au senzori biologici de temperatură care servesc în esență aceeași funcție ca și cei artificiali: colectează date și le transferă într-o formă ușor de înțeles. Nervii senzitivi umani, de exemplu, trimit informații senzoriale de la piele la creier sub formă de impulsuri electrice. Creierul produce senzațiile de cald și frig pe care oamenii le experimentează în timp ce stau la soare sau merg prin zăpadă. În timp ce impulsurile în sine nu ar avea sens dacă sunt puse în fața unui individ, sentimentele generale de cald și frig au un sens perfect.