Однако сложность математического аппарата, наличие конструкционных особенностей, неопределенность положения чувствительного элемента в реальном термоприемнике, необходимость знания его теплофизических свойств и условий теплопередачи требуют экспериментального и экспериментально-расчетных методов изучения динамических характеристик термоприемников.

Известные аналитические решения для цилиндра, шара и пластины часто без всяких оснований применяются для определения динамических свойств датчиков температуры.

Обычно динамические свойства датчиков оценивают с помощью постоянной тепловой инерции - величины, обратной темпу охлаждения или нагревания в регулярном тепловом режиме. Теория регулярного теплового режима устанавливает зависимости температурных полей тел от физических и геометрических характеристик элементов системы и условия теплообмена с  окружающей  средой.

Изменение температуры тела, например бесконечного цилиндра, при охлаждении можно описать на основании решения уравнения теплопроводности  следующим образом: постоянна и при данной интенсивности теплообмена зависит лишь от теплофизических свойств и геометрических размеров  тела. Величина, обратная темпу охлаждения,   носит название постоянной тепловой инерции и численно равна времени, в течение которого разность температур между телом и охлаждающей средой изменяется в е раз.

Для тела определенных размеров и свойств, например датчика температуры, постоянная тепловой инерции зависит в основном от интенсивности теплообмена. Зависимости постоянной тепловой инерции  от коэффициента теплоотдачи а принято называть характеристическими. Из опытов известно, что такие кривые имеют форму, близкую к гиперболе. В соответствии с этим при малых коэффициентах теплоотдачи, имея большую величину, резко снижается с увеличением интенсивности теплообмена, достигая некоторого предельного значения, которое зависит лишь от теплофизических свойств и геометрических размеров и не изменяется с дальнейшим увеличением теплоотдачи.