Có thể sử dụng một số đầu dò nhiệt độ để đo SAR. Các yêu cầu tối thiểu là cảm biến nhiệt độ và dây dẫn kết hợp phải không gây nhiễu trường điện từ, và SAR cần đủ lớn để tạo ra độ tăng nhiệt có thể đo được trong khoảng thời gian nhỏ hơn 30 s. Yêu cầu thứ nhất thường được thỏa mãn nhờ sử dụng vật liệu điện trở cao hoặc sợi quang thay cho thành phần kim loại của phần tử dây dẫn nhạy nhiệt. Yêu cầu thứ hai đòi hỏi kết quả đo SAR không thấp hơn vài oát/kilôgam. Có giới hạn thấp hơn này vì vạch chia của hầu hết các đầu dò nhiệt độ thường từ 0,01 oC đến 0,1 oC và thời gian thực tế dài nhất của bức xạ để đo SAR chính xác một cách hợp lý thường từ 5 s đến 30 s. Chiếu vào một vật thể trơ, vật thể điện môi suy giảm trong thời gian dài hơn làm cho "các điểm nóng" cục bộ bị mất nhiệt lượng ra xung quanh qua vật dẫn và đối lưu. Ở hệ sinh vật sống, hoạt động điều hòa thân nhiệt cũng làm giảm độ chính xác. Có thể chấp nhận sử dụng đầu dò nhiệt độ dây dẫn kim loại đối với phép đo liều lượng RF và vi sóng khi đầu dò không ở vị trí trong quá trình chiếu, nhưng được đặt vào vị trí ngay trước và sau quá trình chiếu. Phương pháp này chỉ có ứng dụng hạn chế nhưng được sử dụng có hiệu quả trong hệ thống phơi nhiễm trong phòng thử nghiệm nhỏ, ví dụ, hệ thống phơi nhiễm của ống dẫn sóng. Việc sử dụng đầu dò kim loại trong quá trình chiếu không được chấp nhận vì chúng gây nhiễu đáng kể. Ngay cả khi dây dẫn kim loại của đầu dò có định hướng vuông góc với vectơ trường điện tới, thì sự khử phân cực của các trường bên trong vật thể điện môi có kích thước nhất định vẫn tạo ra sai số. Hạn chế của nhiều đầu dò nhiệt độ không gây nhiễu là dễ hỏng và giá thành cao.