热敏电阻温度计的工作原理主要基于热敏电阻的负温度系数（NTC），即其电阻随温度升高而降低。
热敏电阻温度计采用微型半导体热敏电阻作为温度测量元件，对温度变化反应快，灵敏度高，体积小，结构简单。热敏电阻的阻值变化具有很高的温度灵敏度，通过一定的电路将热敏电阻阻值的变化转换成电流或电压的变化，然后由电表显示以反映温度的变化。
最简单的方法是将热敏电阻作为分压电路的一部分，恒定电源电压施加在电阻器和热敏电阻串联电路上，测量热敏电阻两端的电压变化。当热敏电阻的电阻因温度变化而变化时，热敏电阻两端的电源电压比例也会发生变化，从而可以测量出温度的变化。