溫補晶振是一種石英晶體振蕩器，通過其附加的溫度補償電路來減小因環境溫度變化而引起的振蕩頻率的變化。TCXO通過采用感應溫度補償網絡來控制環境溫度并將晶體拉至其標稱值。基本振蕩器電路和輸出級與VCXO中的預期相同。
其溫度補償的原理是通過改變振蕩電路中的負載電容，使其隨溫度變化，來補償諧振器因環境溫度變化而產生的頻率漂移。
對于溫補晶振是利用熱敏電阻等感溫元件組成溫度-電壓轉換電路，將電壓施加到與晶體振蕩器串聯的變容二極管上，通過晶體振蕩器串聯電容的變化來補償晶體振蕩器的非線性頻率漂移，這些都是溫補晶振。
TCXO的特性決定了它主要用于要求溫度穩定性的應用場合。TCXO 晶振比其他振蕩器(如SPXO 晶振和VCXO振蕩器)具有更好的溫度穩定性。
TCXO彌補了標準XO或VCXO與OCXO恒溫晶振之間的差距，后者更大，需要更多的功率來運行。技術推廣的目的是降低功耗和成本，因此TCXO為功耗和成本敏感型應用提供了良好的中檔解決方案。
TCXO 晶振的應用可以說是非常普遍，應用范圍非常廣泛。在電子元器件市場，很容易買到符合要求的TCXO，而且價格大多不高。但大多數人只知道TCXO 晶振有一個膚淺的基礎。因為設計師發現可以使用DDS解決方案實現更好的頻率分辨率，通過數模轉換器轉向TCXO 晶振。因為轉向是在DDS而不是振蕩器中完成的，所以設計人員需要能夠對頻率如何，固定的參考值會隨溫度而變化做出一些假設，這樣他們就可以相應地規劃鎖相的設計周期。
通常的做法是使用規范，比如0.28ppm，對應的是工作溫度范圍，通常是25。-20至70和-40至85是兩個常見的溫度范圍。如果將25的頻率設定為標稱值，則設備的頻率可能偏離或高于標稱頻率不超過0.28ppm，這與規定的溫度穩定性不同，屬于第二種方法，使用峰值或僅/-去除無參考點的值。在第二種情況下，可能不知道標稱頻率將如何變化，但總范圍是已知的，并且使用定義的參考點的值來選設備。
TCXO對工程師很有用，因為他們可以使用10到40倍的溫度穩定性，并且功耗和占地面積與標準VCXO相同。軸反轉使曲線向溫度穩定性增加的方向增長。TCXO穩定范圍覆蓋了VCXO和OCXO之間的中間位置(在某些情況下可以保留一些OCXO性能)。