Mjerenje temperature pomoću optičkih kabela vrši se tako da se pomoću ovog uređaja (DTSI) svjetlosni signal pošalje duž optički kabel. Promjena temperature duž kabela lokalno mijenja karakteristike svjetlosnog signala te uzrokuje raspršeno povratno zračenje, a jedan dio spektra raspršenja ovisan je o temperaturi. Pozicija na kojem dijelu optičkog kabla se nalazi pojedina temperatura određena je vremenom povratka raspršenog spektra do uređaja čime se dobiva niz temperaturnih očitanja duž optičkog kabela.
