水溫感測器安裝在汽車的水道上和水箱上。汽車水溫感測器安裝在發動機缸體或缸蓋的水套上，與冷卻液直接接觸，用於測量發動機的冷卻液溫度。
嚴格的講水溫感測器分為兩大類。無論是哪種它的內部結構均為熱敏電阻，它的阻值是在275歐姆至6500歐姆之間。而且是溫度越低阻值越高，溫度越高阻值越低。
當水溫感測器出現故障時，往往冷車啟動時顯示的還是熱車時的溫度訊號，ECU得不到提供過濃混合氣的訊號，只能供給發動機較稀薄的混合氣(熱車時的訊號)，所以發動機冷車不易啟動。這種情況需要檢查水溫感測器插頭接觸是否正常或更換水溫感測器。
比如：讀取該車靜態發動機(所指的是冷車時)資料發現，發動機ECU輸出的冷卻液溫度為105℃，而此時(設定是冬天的溫度)發動機的實際溫度只有1℃，很明顯，發動機ECU所收到的水溫訊號是錯誤的，說明水溫感測器出現了問題。
