Принцип дії ґрунтується на зміні електричного опору провідників або напівпровідників під впливом температури й описується рівняннями:

Для провідників     Rt = R0(1 + α t )

Для напівпровідників     Rt = R0(1 + β t )

                             де α і β - коефіцієнти електричного опору провідників і напівпровідників.

    Характер залежності Rt=f(t) у провідників та напівпровід­ників різний: у металів Rt із збільшенням температури зростає, а у напівпровідників - зменшу.

Характер залежності Rt=f(t) у металів

Характер залежності Rt=f(t) у напівпровідників

Таким чином, знаючи цю залежність, можна, вимірюючи, електрич­ний опір провідників або напівпровідників, судити про температур­ні умови, в яких вони знаходяться, тобто вимірювати температуру непрямим методом.

Незважаючи на те що чутливість напівпровідникових термомет­рів у 5-10 разів вища, ніж у металевих, вони застосовуються значно рідше. Це зумовлено тим, що їх характеристики Rt=f(t) істотно нелінійні та мають слабке, відтворення параметрів. Це ут­руднює їх взаємозамінність. 

Найбільше розповсюдження в промисловості одержали металеві термометри опору.

При виборі з великого числа відомих металів, матеріалів, придатних для виготовлення термометрів опору, керуються такими основними вимогами.        . 

Матеріали повинні характеризуватись: 

• лінійною або близькою до неї залежністю Rt=f(t);

• інертністю до середовища, в якому виконується вимірювання;

-    добрим відтворенням властивостей.

Найповніше вказаним вимогам відповідає мідь і платина. Мід­ні термометри опору використовуються для вимірювання температур у межах від -200 °С до +180 °С, платинові - від -260°С до +1100 °С.

  Конструктивно термометри опору являють собою відповідно мідну (0,1 мм) або платинову (0,07*мм) проволоку 1 (рис.2.29), намотану на стержень або пластину з ізоляційного матеріалу й поміщену в захисну арматуру. Чутливий елемент 1 розміщений у пористий керамічний циліндр 2, заповнений керамічним порошком 3, який знаходиться у зовнішній захисній трубці-чохлу 4 з нержавіючої сталі.

  До верхніх кінців спіралі чутливого елементу 1 припаяні виводи 5, які виходять у головку 7 приладу, де виводи 5 закінчуються клемами 8 до якого під’єднується з’єднувальний кабель до вимірю-вального приладу.

Термометр опору закріплюється на об’єкті з використанням різьбової втулки 10.

Відомо декілька градуювань термометрів опору, в основу яких покладено електричний опір термометра при 0 °С:

- для платини 50П, Pt50, 100П, Pt100, 500П, Pt500, 1000П, Pt1000;

- для міді 50М, Cu50, 100М, Cu100, 500М, Cu500, 1000M, Cu1000

- для нікелю Ni100, Ni1000.

Цифра означає опір термометра при 0 °С, а літера – матеріал чутливого елементу

Термометри опору працюють у комплекті зі зрівноваженими і неврівноваженими мостами, логометрами та цифровими приладами (рис.2.31, 2.32). Необхідно пам‘ятати, що термометр відповідного градуювання може бути підключений до вторинного приладу того ж градуювання, яке вказане на його шкалі.

Крім того, термометри опору можуть під’єднуватись до нормуючих перетворювачів, які перетворюють величину опору в уніфікований електричний сигнал. Крім того, вони можуть під‘єднуватись безпосередньо до спеціалізованих модулів промислових контролерів.

Термометри опору можуть мати у своєму складі нормуючий перетворювач, який встановлюється у головку термометру опору (рис.2.33) і перетворює величину опору в уніфікований електричний сигнал. У цьому випадку вони можуть бути підключені до цифрових показуючих і управляючих пристроїв різного призначення: цифрові індикатори, мікропроцесорні регулятори і ін. Так як ці прилади можуть бути  використані для підключення всіх датчиків, які мають уніфікований сигнал, тобто є універсальними. 

До переваг термометрів опору можливо віднести: надійність, широкий діапазон вимірювань, високу точність, можливість передачі сигналу на відстань, простоту в роботі.

В якості недоліків необхідно відмітити вплив зміни температури навколишнього середовища на опір лінії зв’язку, які спотворюють значення вимірювального сигналу. У зв’язку з цим необхідно виконувати трьох- і чьотирьохпровідні схеми підключення термометрів опору в яких використовується додаткове джерело живлення для датчика, яке вбудоване у показуючі прилади та модулі промислових контролерів.