Датчик температуры представляет собой терморезистор, меняющий свое сопротивление в зависимости от температуры. Например, при температуре охлаждающей жидкости минус 10 градусов у него сопротивление около 5-6 кОм, а при температуре плюс 80 градусов уже в пределах 300 Ом.
Электронный блок управления очень внимательно следит за изменениями этого сопротивления. Алгоритм работы у него довольно простой: чем ниже температура двигателя, тем больше надо подать топлива в цилиндры. Это самое больше достигается увеличением времени открывания  форсунок. При минус 10 градусах, например, EFI открывает форсунки на 2,5 мс, а при плюс 80 градусах на 1,2 мс.

Неисправность датчика температуры проявляется как отклонение сопротивления от номинального. Например, при температуре двигателя 80 градусов номинальное сопротивление около 300 Ом, если при этом датчик будет иметь сопротивление на 100 Ом больше, то блок EFI будет "думать", что двигатель ещё не до конца прогрет и будет подавать в цилиндры большее количество топлива. Как следствие - повышенные обороты двигателя.

Следует отметить, что описанная неисправность датчика температуры явление редкое и наблюдается, как правило, на машинах, возраст которых более 12 лет.