Temperatur kan måles ved hjælp af den fysiske egenskab elektrisk modstand, da modstanden i metaller ændrer sig med temperaturen. Denne metode udnyttes i modstandstermometre, som er almindeligt anvendt i industri og laboratorier, hvor præcise temperaturmålinger er nødvendige.

Metaller leder elektrisk strøm, fordi deres elektroner er løst bundet til atomstrukturen og dermed kan bevæge sig frit gennem materialet. Når en elektrisk spænding påføres, transporterer disse elektroner strømmen, men undervejs kolliderer de med atomgitteret og andre elektroner. Denne proces skaber et energitab, som kan opfattes som opvarmning af metallet, og det påvirker dets elektriske modstand.

Ledningsevnen, betegnet med σ (konduktivitet), beskriver, hvor effektivt materialet transporterer elektrisk energi, mens resistiviteten ρ (specifik modstand) er det inverse af konduktiviteten. Resistiviteten øges typisk med temperaturen, hvilket gør det muligt at koble en målt modstand direkte til temperatur.

Modstandstermometre udnytter dette forhold, hvor metaller med kendt temperaturkoefficient anvendes til at opnå nøjagtige målinger. Fordelen ved denne metode er høj præcision, stabilitet og muligheden for kontinuerlig overvågning af temperatur i mange forskellige anvendelser.

Måling af temperatur er en af de mest almindelige metrologiske målinger, og en effektiv metode er ved hjælp af termisk stråling. Ethvert objekt med en temperatur over det absolutte nulpunkt (-273,15 °C) udsender elektromagnetisk stråling, primært i det infrarøde område, ofte kaldet varmestråling. Strålingen omfatter teoretisk alle bølgelængder, men de korteste og længste bølgelængder har så lav intensitet, at de i praksis ikke kan måles.

For et givet objekt findes en bølgelængde med maksimal strålingsstyrke, og forløbet af strålingsstyrken som funktion af bølgelængden kan bruges til at bestemme objektets temperatur.

En stor fordel ved temperaturmåling via infrarød stråling er, at den kan foretages uden berøring, hvilket gør metoden ideel til meget varme eller hurtigt bevægende objekter, samt situationer, hvor direkte kontakt er vanskelig. Instrumenter som infrarøde strålingstermometre måler temperaturen på et punkt, mens avancerede infrarøde kameraer kan kortlægge temperaturfordeling over større områder. Begge typer har specifikke anvendelser, fordele og begrænsninger, som uddybes i efterfølgende undervisningselementer.