一种利用物体光谱辐射度(即光谱辐射亮度)测量其温度的高温计。由热辐射的能量分布定律求得物体的实际温度T与亮度温度Ts的关系为,式中λ为所测量的单色辐射波波长，普通光学高温计中利用红色滤光片得到λ=0.650μm;c2=0.014388m·K为普朗克第二辐射常数;ε(λ,T)是物体的光谱发射率(黑度系数)，它与温度、波长、物质种类及物体表面状态等因素有关，其值可以从有关手册中查阅或按需要自行测定。用光学高温计测出物体的亮度温度Ts后，由上式就可以算出待测温度。

最常用的光学高温计是隐丝式光学高温计，其原理如图1a所示。测量方法有两种：一是调节电阻R以改变灯丝亮度,当它与待测光源像的亮度相等时，灯丝在光源的像上消失,这时由电表G上读出物体的亮度温度;或用补偿法由电位差计测量电流的精确值，再通过计算求出亮度温度，后一方法适用于精密测量温度。二是保持灯丝亮度为某一恒定值，旋转一块厚度随角度改变的吸收玻璃，当物体像的亮度与灯丝亮度相同，由吸收玻璃的转角可读取物体的亮度温度值。

光学高温计上的温度标示值可利用标准温度灯确定。标准温度灯如图1b所示，它可以复现900～2500℃范围内的亮度温度,也可以作光源。

利用隐丝式光学高温计可测出700～3000℃的温度。更换灯泡和物镜附加的吸收玻璃还可测更高的温度。

另一种是光电高温计，它的基本原理与光学高温计相同。它们的主要差别是光电高温计用光电转换器件代替人眼比较亮度，因而测量结果不受人的主观因素的影响。有的光电高温计还采用光电倍增管作为转换器件,从而大大提高了仪器的灵敏度，并可以进行连续测量和自动记录。

有些光电高温计还采用干涉滤光片代替红色滤光片，从而提高了工作波长λ的精度。精密光电高温计已作为基准高温计使用，利用它复现“1968年国际实用温标”中高于1064.43℃的温度。

又称比率高温计或双色高温计，是测量物体色温度的高温计。当非黑体的两个确定波长λ1和λ2的光谱辐射度之比L(λ1)/L(λ2)等于某一温度下黑体的同样两个波长的光谱辐射度之比时，则黑体的温度就称为此非黑体的色温度。

图2是常用的双色比色高温计原理图。由滤光片取得蓝光波长λ1=0.450μm及红光波长λ2=0.650μm。硅光电池E1和E2分别接收到波长为λ1与λ2的辐射能量后,将在它们的负载电阻上产生电压U1与U2。根据硅光电池的特性有，U1/U2=L(λ1)/L(λ2)。调节电位器W使测量电路的指示达到平衡，则电位器W上指示位置与比值U1/U2对应。利用黑体辐射源可对电位器W直接分度所指示的温度值即待测物体的色温度。

比色高温计的测量范围为800～2 000℃，测量精度可接近量程上限的±1%。比色高温计的优点是测量的色温度值很接近真实温度。在有烟雾、灰尘或水蒸气等环境中使用时,由于这些媒质对λ1及λ2的光波吸收特性差别不大，所以由媒质吸收所引起的误差很小。对于光谱发射率与波长无关的物体(灰体)可直接测出其真实温度。上述优点都是其他类型的光测高温计所没有的。色温度的温标是由亮度温度确定的，因而比色高温计的测量精度比光电高温计的差;但由于比色高温计使用方便，在冶金和其他工业中的应用仍较广泛。