其敏感元件與被測目標互不接觸，也稱為非接觸式溫度測量。該表面可用于測量移動物體的表面溫度、小政策和具有小熱容或快速溫度變化（瞬態）的政策，也可用于測量溫度場的溫度分布。最常用的非接觸式測溫表面是基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測溫表面。
輻射測溫包括亮度法（見光學高溫計）、輻射法（見輻射高溫計）和比色法（見比色溫度計）。各種輻射溫度測量方法只能測量相應的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有黑體（吸收所有輻射而不反射光的物體）的測量溫度才是真實溫度。如果要測量物體的真實溫度，必須校正數據的表觀發射率。
數據的表面發射率不僅取決于溫度和波長，還取決于表面條件、涂層和微觀排列，因此很難精確測量。在實際生產中，經常需要使用輻射測溫來測量或控制某些物體的表面溫度，如帶鋼軋制溫度、軋輥溫度、鍛造溫度以及熔煉爐或坩堝中各種熔融金屬的溫度，很難測量物體表面的發射率。
對于固體表面溫度的主動測量和控制，可以選擇額外的反射鏡與被測表面一起形成黑體腔。附加輻射的影響可以提高被測表面的有效輻射和有效發射系數。通過使用有用的發射系數對測量溫度進行校正，可以獲得測量表面的實際溫度。
