雙色高溫計的優點是測量的色溫度值很接近真實溫度。在有煙霧、灰塵或水蒸氣等環境中使用時,由於這些介質對 λ1 及 λ2 的光波吸收特性差別不大,所以由介質吸收所引起的誤差很小。可直接測出對於光譜發射率與波長無關的物體(灰體)的真實溫度。上述優點都是他類光學高溫計所沒有的。檢測原理是:當非黑體的兩個確定波長 λ1 和 λ2 的光譜輻射度之比 L(λ1)/L(λ2) 等於某一溫度下黑體的同樣兩個波長的光譜輻射度之比時,則黑體的溫度就稱為此非黑體的色溫度。