自然界中任何物体的温度高于零，它就会不断向周围空间辐射能量。温度越高，辐射能量越多。任何物体都可以吸收，透射或反射辐射能。通过掌握相应的关系可以知道物体的温度。辐射温度计就是基于这个原理而开发的。
辐射温度传感器是根据一定温度物体的散热原理制成的，辐射能随物体温度的变化而变化。使用辐射温度传感器检测温度时，只需将传感器与待测物体对准即可，而无需直接接触待测物体，这是非接触式温度测量。它不会损坏被测物体的温度场，可以测量运动物体的温度和小的被测物体的温度；传感器或热辐射能量检测器不必达到与被测物相同的温度，并且温度测量的上限不受传感器材料熔点的限制；它属于无源温度测量（即不需要电源）；该传感器在检测过程中不需要与被测物达到热平衡，响应时间短，检测速度快，适合快速测温。
有三种主要方法可测量辐射温度传感器的温度：
1.比色测温法。比色温度比色温度的定义是：黑体在波长λ1和λ2处的光谱辐射能之比等于被测体在这两个波长下的光谱辐射能之比。此时，黑体的温度称为被测物的比色温度。
2.亮度测温法。亮度温度测量方法发光温度定义为：在温度T和波长下被测物体的光谱辐射能等于在相同波长下黑体的光谱辐射能。此时的黑体温度称为该波长下的物体的亮度温度。
3.全辐射测温法。总辐射温度测量的理论基础是斯忒藩一玻耳兹曼定律。全辐射温度的定义是：当某个被测物体的整个波长范围的总辐射能等于黑体整个波长范围的总辐射能时，黑体的温度Tb称为被测物体的总辐射温度。
在上述辐射温度传感器的三种温度测量方法中，比色温度测量和亮度温度测量均具有高精度。色温测量具有很强的抗干扰能力，可以在一定程度上消除电源电压的影响和背景杂散光的影响。全面辐射温度测量很容易受到背景干扰的影响。
辐射温度传感器可以测量高达2500摄氏度的温度，这是接触温度传感器无法比拟的。它也是许多温度测量场合中的最佳测量方法。在辐射温度传感器的研究中，应着重于测量的性能和稳定性，以尽量减少周围环境对测量的影响。
