Cảm biến nhiệt độ khí nạp có nhiệm vụ theo dõi nhiệt độ của không khí đi vào động cơ. ECU sử dụng thông tin này để ước tính mật độ không khí đi vào từ đó cân bằng lại hỗn hợp hòa khí. ECU thay đổi tỉ lệ A/F bằng cách thay đổi độ rộng xung mở kim phun hay thời gian mở của kim phun.
Cảm biến nhiệt độ khí nạp được lắp trên cổ hút của động cơ. Trên các động cơ sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp MAF để giám sát thể tích khí nạp, cảm biến áp suất đường ống nạp MAP sẽ được tích hợp với cảm biến nhiệt độ khí nạp.
Cảm biến nhiệt độ khí nạp là một loại nhiệt điện trở, điện trở của cảm biến sẽ thay đổi khi nhiệt độ tăng hoặc giảm. Tương tự như cảm biến khác. hộp điều khiển điện động cơ ( ECU) sẽ cung cấp một điện áp chuẩn (5V) tới cảm biến, sau đó đo điện áp gửi về từ cảm biến để tính ra nhiệt độ cổ hút. Thông thường, các cảm biến này là loại nhiệt điện trở âm, điện trở tăng khi nhiệt độ giảm và điện trở lại giảm khi nhiệt độ tăng. Nhưng cũng có một số hãng xe sử dụng loại nhiệt điện trở dương. Điện trở của cảm biến thay đổi khiến dòng điện chuẩn do ECU cung cấp đi qua cảm biến cũng sẽ thay đổi.
Cảm biến nhiệt độ có thể hư hỏng do hiện tưởng nổ ngược tại cổ góp hút. Muội than và dầu bôi trơn có thể bám lên đầu cảm biến, làm nó ít nhạy với sự thay đổi của nhiệt độ. Cảm biến cũng có thể tự hư hỏng do đã được sử dụng quá lâu và bị ảnh hưởng bởi nhiệt, phản ứng chậm với sự thay đổi của nhiệt độ.
Các vấn đề của cảm biến cũng có thể gây ra bởi giắc cắm điện và dây dẫn điện nối với cảm biến. Giắc cắm có thể bị lỏng hay bị rỉ sét làm ảnh hưởng tới tín hiệu đầu ra của cảm biến.