随着科技的不断发展，测量和自动化技术的要求不断提高，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段：传统的分立式温度传感器(含敏感元件)、模拟集成温度传感器／控制器和智能温度传感器。目前，新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。
分立式温度传感器
1、热电偶传感器是一种传统的分立式传感器，是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器。其工作原理是：根据物理学中的塞贝克效应，即在两种金属的导线构成的回路中，若其接点保持不同的温度，则在回路中产生与此温差相对应的电动势。热电偶结构简单、使用温度范围广、响应快、测量准确、复现性好，用细偶丝还可测微区温度，并且无需电源。
集成温度传感器/控制器
1、模拟集成温度传感器集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器。
2、模拟集成温度控制器模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器。某些增强型集成温度控制器中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。
智能温度传感器
1、智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在20世纪90年蜣贺鱿柢代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列撸赳咸米产品。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU）；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。