最早在1593年意大利科學家伽利略就發明了溫度計以便人們測量溫度。

直到1821年由德國物理學家塞貝克發現了把溫度變成電信號的塞貝克效應制作出了熱電偶傳感器來測量溫度，此次發現為工業革命留下了不可磨滅的貢獻。

早期由于技術的限制，傳感器不能同時實現測量溫度和濕度兩個功能，所以為了測溫度和濕度兩個重要參數，不得不同時來使用溫度傳感器和濕度傳感器。
壁掛數碼管王字殼溫濕度傳感器

人類最早發明的就是溫度計，而溫度計的原理就是利用液體的受熱膨脹，液體柱的高度對應溫度刻度來衡量當前溫度，這種溫度計的缺點就是量程有限、精度有限。而濕度傳感器由簡單的濕敏電阻（電容）制作而成，濕敏電阻和濕敏電容測量濕度的原理是由于濕敏電阻上面覆蓋的一層高分子膜，這層膜會隨著濕度的變化影響電阻的電導值或者電容的電容值，利用這種特性可以完成濕度傳感器對環境濕度的測量。

此后，隨著科技的發展，人們研制出各種溫濕度傳感器。本世紀，在半導體技術的支持下，相繼誕生了半導體熱電偶傳感器、 PN結溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應，根據波與物質的相互作用規律，相繼開發了聲學溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。