Чувствительные элементы, реагирующие на изменение температуры, выполняют в виде манометрического термометра, дилатометра, биметаллической пластинки, жидкостного датчика и парового датчика. Дилатометр состоит из трубки и стержня с разными температурными коэффициентами линейного расширения, причем коэффициент расширения трубки значительно больше коэффициента расширения стержня; при изменении температуры контролируемой среды перемещение свободного стержня пропорционально изменению температуры. Биметаллический датчик — это патрон, погружаемый в контролируемую среду; внутри него имеют два контакта. Один из них неподвижный, другой — подвижный, закрепленный на биметаллической пластинке.
При изменении температуры среды слои биметаллической пластинки, выполненной из разных металлов, деформируются различно. В случае повышения температуры среды слой, имеющий больший коэффициент линейного расширения, будет, удлиняясь, изгибаться и приближать подвижный контакт к неподвижному. При достижении определенной температуры контакты сомкнутся и произойдет замыкание цепи, вследствие чего на управляющий орган передается электрический импульс. Жидкостный датчик — это патрон, заполненный ртутью, выше уровня которой расположены два электрода. При повышении температуры среды ртуть, нагреваясь, расширяется, уровень ее повышается и замыкает электроды. Патрон парового датчика заполнен низкокипящей жидкостью (этиловый спирт, метиловый спирт, ацетон). Внутри патрона проходит капиллярная трубка; другой ее конец подводят к управляющему органу.
