根据温度传感器的输出信号方式，可以分为模拟温度传感器、逻辑温度传感器和数字温度传感器。
1、模拟温度传感器
模拟温度传感器输出模拟信号(电压或电流)。模拟信号 经过专门的接口电路，转换成数字信号后才能由微处理器进行处理。
电压输出温度传感器主要特点是电源电压和电流比较低，在传输线路电压降和电压噪声不是主要考虑因素时，其电压输出直接成为控制系统和数据采集系统的输入。常用的电压输出半导体温度传感器有NS公司的LM35/45/50等。
电流输出温度传感器的主要特点是输出阻抗高，输出电流不受传输线路电压降和电压噪声的影响，且对电源电压脉冲和漂移具有的能力。电流输出温度传感器与微处理器接口时，一般仍需将电流变成电压，再转换成微处理器可以处理的信号。这样的传感器有AD公司的AD590、TMP17等。
2、逻辑温度传感器
逻辑温度传感器在有些文献中将其划分为模拟传感器，称为输出跳变信号的模拟温度传感器。逻辑温度传感器可由传统的传感器和比较器组合或集成而成。当温度超过预设门限时，输出发生变化，一般是电平
发生跳变。如Maxim公司的MAX6501/6502，AD公司的AD22105等均属此类产品。
3、数字温度传感器
习惯上将具有数字输出能力的温度传感器称为数字温度传感器。数字温度传感器目前有单线输出和多线输出等形式。
单线输出数字温度传感器的特点是接口电路简单。由于只有一根输出线，测量出的温度值 转换成某种方式以方便进行输出。常见的输出方式有时间输出、频率输出及数值输出等。由微处理器将温度传感器输出的信号转换成真实温度值，再进行进一步的处理与控制。
多线输出数字温度传感器采用的是目前比较成熟的几种工业总线形式，输出格式时序严格遵守某种协议，方便使用，适合于各种场合，尤其是远端测量。这种温度传感器一般有多根线进行输出。
