表面熱電偶探頭不受物體表面形狀限制，外形輕巧，攜帶方便，特別是加工現場尤為適用，被廣泛應用在紡織、印染、造紙、塑料、橡膠等工業部門。該儀表種類多種：
1、手柄式圓柱表面熱電偶：探頭適用測量各種直徑130毫米以上光滑金屬體、橡膠、塑料等圓柱體和滾筒表面及外壁的溫度、被測物體動態時的線速度小于100米/分。
2、手柄式平面表面熱電偶：探頭端部裝有凸起的圓柱體、以限制被測物體與帶狀測溫元件間接觸距離，防止損壞測溫元件。
3、直柄式圓柱表面熱電偶：探頭端部裝有兩對滾珠軸承，以減小帶狀測溫元件與被測物體磨擦。探頭適用測量各種直徑130毫米以上的光滑金屬體、橡膠、塑料等圓柱體和滾筒表面外壁的溫度，被測物體動態時的線速度小于100米/分。
4、直柄式平面表面熱電偶：探頭端部裝有凸起的圓柱體，以限制被測物體與帶狀測溫元件間的接觸距離，防止損壞測溫元件。元件與外殼間的絕緣電阻不小于20MΩ(500V直流)，測溫范圍0～600℃。
5、直柄式弓形表面熱電偶：端部帶有弓狀的探頭，測量滾軸、管道、圓柱體、凸緣和極其彎曲的物體表面溫度。元件和金屬弓架間的絕緣電阻不小于5MΩ(100V直流)，測溫范圍0～250℃。
6、直柄式指針形熱電偶：探頭的保護管用不銹鋼制成，具有很高的耐腐蝕性能，因此，適合測量空氣、氣流、蒸汽、液體等流動物質的內部溫度。探頭為接殼式，所以熱響應時間非常快。
7、直柄式薄片形表面熱電偶：探頭呈薄片狀，厚度僅1毫米左右，因此適合通過狹小的縫隙，它可用來測量模具，軸承以及機械設備的狹縫處表面溫度，如用于滌綸長絲牽伸機狹縫測溫。元件與外殼間的絕緣電阻不小于5MΩ(100V直流)。
8、直柄式注射形熱電偶：探頭呈注射針狀，保護管用不銹鋼制成，有良好的耐腐蝕性能。探頭適用于測量半固體物質內部的溫度，如橡膠、塑料、膠料、粘土等物質，同樣，也可以用于測量糧食等顆粒狀物質內部的溫度，元件與外殼間的絕緣電阻不小于 5MΩ(100V直流)。
9、直柄式小直徑表面熱電偶：探頭是用不銹鋼制成，細長而富有剛度，測量端部的感溫元件非常小巧、整個探頭直徑為6毫米，因此，適合通過機械設備的小縫隙，能測量小縫隙內的各種零件、部件的小平面表面溫度。元件與外殼間的絕緣電阻不小于5MΩ(100V直流)。測溫范圍:0～600℃。
10、固定式滾筒表面熱電偶：探頭能固定在機械設備上，對滾筒表面溫度作連續測量，通過導線與顯示儀或調節儀相聯接，可對溫度參數進行顯示或直接控制。元件與外殼間的絕緣電阻不小于5MΩ(100V直流)，測溫范圍:0～250℃。
