热通量的测量可以以几种不同的方式进行。通常已知但通常不切实际的方法是通过测量具有已知导热率的一块材料上的温差来进行的。这种方法类似于测量电流的标准方法，其中测量已知电阻上的电压降。通常这种方法很难执行，因为被测试材料的热阻通常是未知的。为了确定热阻，需要准确的材料厚度和热导率值。利用热阻以及材料两侧的温度测量，可以间接计算热通量。

测量热通量的第二种方法是通过使用热通量传感器或热通量传感器来直接测量传递到热通量传感器所安装到的表面的热量的量。最常见的热通量传感器类型是差示温度热电堆，其基本上与所提到的第一种测量方法相同，除了其具有的优点是热阻/传导率不需要是已知的参数。由于热通量传感器能够通过使用塞贝克效应实现对现有热通量的现场测量，因此不必知道这些参数。但是，差热电堆热通量传感器已经在为了进行校准，以涉及它们的输出信号[μV]到热通量值[W/(m²⋅K)]。一旦热通量传感器被校准，它就可以用来直接测量热通量，而不需要罕见的热阻或热传导值。