光纤测温的机理是依据后向拉曼(Raman)散射效应：激光脉冲与光纤分子相互作用，发生散射。散射有多种，其中拉曼散射是由于光纤分子的热振动，产生一个比光源波长长的光，称斯托克斯(Stokes)光，和一个比光源波长短的光，称为反斯托克斯(Anti-Stokes)光。光纤受外部温度的调制使光纤中的反斯托克斯(Anti-Stokes)光强发生变化，利用这一原理实现对沿光纤温度场的分布式测量。

　　多模光纤测温系统：基于分布式光纤测温技术原理，以多模光缆(特制型感温光缆)作为光信号传输和传感的测温系统。其特性为多通道短距离监测，可同时监测多个物体的温度变化，多应用于电缆本体温度监测、电力设备(高压开关柜、输煤皮带)温度监测。

　　单模光纤测温系统：基于分布式光纤测温技术原理，以单模光缆(通信光缆)作为光信号传输和传感的测温系统。单模光缆纤芯细，传输频带宽，容量大，通讯传输距离长。但由于其纤芯孔径小，传输光模式单一，做拉曼测温的技术难度比多模光纤高。其特性为每通道长距离监测，多应用于管道泄露温度监测、通信光缆监测，如自带通信光缆电力通道场所(电缆沟、电缆隧道等)。