温度变送器接受各种测量信号，如热电阻、热电偶信号，然后对这些信号进行处理并提供稳定的输出信号。由于制造商的研发和工程积累，变送器的设计和性能存在差异。
温度变送器集成了3个子系统：输入子系统、信号调节子系统和输出子系统；输入子系统将传感器测量信号转换为数字信号，即模数转换或A/D；信号调节子系统接受此数字信号并执行各种调节和数学运算，生产温度测量的数字表示；输出子系统将数字信号转换为稳定的模拟输出信号，即D/A。
温度变送器配有不同型式和材质的外壳，通过有线电缆，其可以在过程测点上与传感器组件进行一体化安装，也可进行分体安装。温度变送器可以在本地或远程组态。