溫濕度計采用不同的原理來測量溫度和濕度。對于溫度測量，使用電阻、熱敏電阻、熱電偶等。

電阻式使用電阻隨溫度而變化的傳感器。熱敏電阻是一種半導體傳感器，通過測量電阻變化來估計溫度。熱電偶是一種由兩種不同金屬制成的導體組成的傳感器，用于測量溫差產生的電壓。

使用防潮電阻式傳感器或電容式傳感器測量濕度。防潮電阻式傳感器采用防潮電阻式傳感器，其電阻值根據濕度而變化。電容式傳感器是一種使用電容根據濕度而變化的傳感器的方法。

溫度和濕度測量儀器通常使用這些傳感器的組合。將溫度傳感器和濕度傳感器集成到一個設備中，可以同時測量溫度和濕度。此外，數字溫濕度測量儀器使用處理單元將來自傳感器的信號轉換為數字數據并將其顯示在屏幕上。