La conception des capteurs de température et d’humidité se décline généralement en deux variations majeures. Dans l’une, le capteur joue le rôle de déclencheur ou de commutateur lorsque le système atteint un certain niveau d’humidité ou une certaine température, activant alors un circuit spécifique. Dans l’autre version, plus complexe, le niveau d’humidité ou la température réelle est mesurée à un moment précis dans l’air ambiant. Il n’inclut aucun point de déclenchement, présentant une réponse analogique variable par rapport au niveau de ces deux valeurs atmosphériques.

Un capteur de température simple repose sur les principes d’expansion métallique de la thermodynamique. Lorsque la température change, le métal se tord jusqu’à entrer en contact avec un mécanisme de commutation, ou à cesser tout contact avec ce dernier. Les capteurs de température plus complexes, notamment ceux des circuits électroniques, s’appuient sur la baisse de tension d’un transistor pour déterminer la température actuelle. Comme le delta des transistors est interprété comme un facteur de température, il est très facile de déterminer la température en mesurant la tension entre la base et l’émetteur.

Les capteurs d’humidité proposent généralement une méthode de mesure de la température dans l’air, car l’humidité correspond à la relation entre l’humidité de l’air et sa température actuelle. Ces capteurs s’appuient généralement sur un condensateur pour déterminer le contenu de l’humidité. L’élément diélectrique entre les deux plaques capacitives peut collecter les molécules d’eau, et sa valeur k peut être ajustée en fonction d’un modèle connu. Cela affecte la tension d’une manière pouvant être détectée et signalée.