按照溫度傳感器輸出信號的模式，可大致劃分為三大類：數字式溫度傳感器、邏輯輸出溫度傳感器、模擬式溫度傳感器。
1、數字式溫度傳感器
它采用硅工藝生產的數字式溫度傳感器，其采用PTAT結構，這種半導體結構具有精確的，與溫度相關的良好輸出特性。
2、邏輯輸出溫度傳感器
在許多應用中，我們并不需要嚴格測量溫度值，只關心溫度是否超出了一個設定范圍，一旦溫度超出所規定的范圍，則發出報警信號，啟動或關閉風扇、空調、加熱器或其它控制設備，此時可選用邏輯輸出式溫度傳感器
3、模擬式溫度傳感器
模擬溫度傳感器，如熱電偶、熱敏電阻和RTDS對溫度的監控，在一些溫度范圍內線性不好，需要進行冷端補償或引線補償；熱慣性大，響應時間慢。集成模擬溫度傳感器與之相比，具有靈敏度高、線性度好、響應速度快等優點，而且它還將驅動電路、信號處理電路以及必要的邏輯控制電路集成在單片IC上，有實際尺寸小、使用方便等優點。常見的模擬溫度傳感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103電壓輸出型、AD590電流輸出型。