溫度傳感器探頭可分為以下三種主要類型
1、刺入(浸入)式探頭。這種探頭主要用來測量液體和固體的溫度，探頭的前端設計成針狀，以便刺入。在使用過程中，假如探頭的溫度比實際測量物體的溫度低，由能量守恒原理有，熱能會從被測物體傳導到探頭上面;假如探頭的溫度比實際測量物體的溫度高，這時熱能則從探頭傳導到待測物體上面。此時，待測物體將被加熱升溫，所測得的溫度是加溫之后的物體溫度。這種情況下就必須考慮探頭與介質的比值，原因在于探頭與介質的比值越好，更能的測得物體獲取的能量，減小測量所產生的誤差。我們要明確儀器測量的溫度數值不是介質的溫度,而是傳感器的溫度。減小測量誤差的方式主要有：確保刺入或浸入的深度為探頭直徑的10到15倍;當待測介質為液體時，要盡量使其處于靜止狀態。 
2、空氣溫度探頭。這種探頭主要用于空氣溫度的測量，比如冷庫、冷柜、空調室、通風場所等等，探頭裸露于空氣之中，所以很容易受氣流擾動的影響，的解決方法是在氣流為2-3m/s時，順流輕移到探頭上面，使溫度達成平衡穩定。
3、表面探頭。這種探頭主要用于物體表面溫度的測量。使用的時候探頭的前端得垂直于被測物體，和待測物體緊密接觸。必須注意的是探頭與被測物的接觸面都必須平坦，否則容易引起測量誤差。