В общем случае, температурной компенсацией датчика (преобразователя) называется метод уменьшения заранее известной температурной зависимости показаний датчика с использованием показаний термометра,  измеряющего температуру датчика. Принципиально то, что  термометр является вторым датчиком, находящимся в одной и той же температурной среде вместе с основным датчиком (преобразователем).

В первом частном случае: роль термометра может выполнять второй датчик (преобразователь) с идентичной (согласованной) температурной зависимостью, помещённый в ту же физическую среду, что и основной датчик. При этом, на вход второго датчика (преобразователя) всегда  подаётся постоянная нулевая (начальная) измеряемая величина, и, в этом случае, на выходе этого датчика будет присутствовать чистая температурная зависимость (абсолютная температурная ошибка) преобразователя, которую можно вычесть из показаний основного датчика. Примером такой термокомпенсации может служить полумостовая тензометрическая схема, в которой один из тензорезисторов является активным (измеряющим деформацию), а второй – термокомпенсирующий, не испытывающий деформацию.  Если в этом же примере оба датчика будут активными, расположенными в одной температурной зоне, но один будет работать на сжатие, а другой – на растяжение, то будет тот же эффект термокомпенсации.  Эти примеры объединены одним – в них используется датчики с температурным коэффициентом сопротивления одного знака.

Во втором частном случае:  роль термометра может выполнять второй датчик (преобразователь) с противоположной (согласованной) температурной зависимостью, помещённый в ту же физическую среду, что и основной датчик. Например, в случае ТКС резистивных элементов 1 и 2 (как показано на графике выше): если датчики 1 и 2 имеют равные сопротивления при нормальных условиях (температура T₀), но  имеют противоположные по знаку температурные коэффициенты сопротивления по отношению к основному датчику, то последовательное соединение этих датчиков даст эффект независимости измерений от температуры.

В общем случае, тот или иной метод термокомпенсации датчика технически реализуем, если температурная зависимость датчика постоянна во времени и не зависит от других факторов воздействия внешней среды.