自然界中任何物體的溫度高于零，它就會不斷向周圍空間輻射能量。溫度越高，輻射能量越多。任何物體都可以吸收，透射或反射輻射能。通過掌握相應的關系可以知道物體的溫度。輻射溫度計就是基于這個原理而開發的。
輻射溫度傳感器是根據一定溫度物體的散熱原理制成的，輻射能隨物體溫度的變化而變化。使用輻射溫度傳感器檢測溫度時，只需將傳感器與待測物體對準即可，而無需直接接觸待測物體，這是非接觸式溫度測量。它不會損壞被測物體的溫度場，可以測量運動物體的溫度和小的被測物體的溫度；傳感器或熱輻射能量檢測器不必達到與被測物相同的溫度，并且溫度測量的上限不受傳感器材料熔點的限制；它屬于無源溫度測量（即不需要電源）；該傳感器在檢測過程中不需要與被測物達到熱平衡，響應時間短，檢測速度快，適合快速測溫。
有三種主要方法可測量輻射溫度傳感器的溫度：
1.比色測溫法。比色溫度比色溫度的定義是：黑體在波長λ1和λ2處的光譜輻射能之比等于被測體在這兩個波長下的光譜輻射能之比。此時，黑體的溫度稱為被測物的比色溫度。
2.亮度測溫法。亮度溫度測量方法發光溫度定義為：在溫度T和波長下被測物體的光譜輻射能等于在相同波長下黑體的光譜輻射能。此時的黑體溫度稱為該波長下的物體的亮度溫度。
3.全輻射測溫法?？傒椛錅囟葴y量的理論基礎是斯忒藩一玻耳茲曼定律。全輻射溫度的定義是：當某個被測物體的整個波長范圍的總輻射能等于黑體整個波長范圍的總輻射能時，黑體的溫度Tb稱為被測物體的總輻射溫度。
在上述輻射溫度傳感器的三種溫度測量方法中，比色溫度測量和亮度溫度測量均具有高精度。色溫測量具有很強的抗干擾能力，可以在一定程度上消除電源電壓的影響和背景雜散光的影響。全面輻射溫度測量很容易受到背景干擾的影響。
輻射溫度傳感器可以測量高達2500攝氏度的溫度，這是接觸溫度傳感器無法比擬的。它也是許多溫度測量場合中的最佳測量方法。在輻射溫度傳感器的研究中，應著重于測量的性能和穩定性，以盡量減少周圍環境對測量的影響。
