成年人正常的体温一般在36～37．3℃之间，人们不舒服时经常通过体温计测量自己的体温，便可初步判断是否有异常。地球内部蕴藏着大量的地热资源，地层里的油、气、水如同地球的血液，开采时将地热携带到井筒中。因此，人类也可以通过测量从地面到数千米深井下不同位置的温度变化，推断井下不同位置的“健康状况”。这就需要使用“地层体温计”——井下温度测量仪器。
油气开发很多因素都会引起井筒内温度场的变化，因此利用温度测井可以解决诸多生产问题。一口生产的油气井往往有多个层位同时开采，合理开发需要确切了解各层产出流体的性质。当井下层位产油时，由于油来自温度较高的地层深处，可能造成产出部位附近的流体温度升高，所以根据井温曲线显示的增温异常，便可以知道哪些部位产油。当井下油层产气时，由于气体来自压力较高的地层深处，而产出部位附近的压力较低，可能因体积膨胀致使温度降低，所以根据井温曲线上降温异常，可以判断产气层的位置。
为了提高原油采收率，国内许多油田采用注水方式驱替地层内的原油。当向油井内注水时，由于吸水井段的温度主要取决于注入水的温度，而其下部未吸水地层的温度主要受原始地层温度的影响，根据井温曲线上明显的台阶状变化，可以确定二者的界面位置。如果停止向油井内注水，间隔几小时多次测量井温曲线，由于吸水地层的温度受注入水的温度影响大而恢复慢，未吸水地层受影响小恢复得快，因此根据井下不同部位温度恢复情况，还可以确切知道究竟有哪些地层吸水。
为了提高油气产量，经常采用对油层进行酸化、压裂等储层改造措施。酸化相当于药物治疗，用酸液将地层孔隙中的堵塞物溶解。压裂就像手术，人为地使地层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，使油井产量增加。当对油层进行酸化时，进入地层内的酸溶液会发生放热反应，造成相应部位温度升高，所以根据井温曲线上显示的增温异常，便可以判断哪些油层见到了酸化效果。当对油层进行压裂时，进入地层内的低温压裂液会导致温度降低，因此根据井温曲线上显示的低温异常，可以判断哪些油层被压裂开了。
常见的井下温度测量仪主要包括电阻温度计、热电偶温度计和分布式光纤温度传感器。电阻温度计主要是利用金属铂丝的电阻与温度之间的函数关系来测量井筒温度，一般情况下，温度上升，铂丝的电阻会呈线性关系增加。铂丝的电阻对温度变化的灵敏度非常高，可以使测量精度达到0．01℃。
分布式光纤温度传感器：光纤类似“人造神经”，它可以感知和测量各种物理量的变化；分布式光纤温度传感器利用布置在井筒中的光纤发出光脉冲，一些光以反向散射的形式反射回来，包括瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射。其中拉曼波段包括斯托克斯信号和反斯托克斯信号。二者强度的比值与井筒中温度的变化成正比关系，因而可以用于温度的测量。