TDTR是一种光泵浦-探测技术:在该技术中，泵浦光束对样品表面进行热激发，探测光束则用于测量块状材料、纳米结构及薄膜的时间分辨热反射率。其原理为:利用一束超快脉冲激光加热待测材料，引发材料表面温度和反射率发生变化，再借助另外一束延迟时间可调控的脉冲激光探测材料表面反射率的实际变化情况，然后将实验采集数据与理论计算数据对比，通过调整理论模型的待测参量使两者差异最小化，从而准确获取材料的热物性及热载流子散热特性。

由于TDTR是基于飞秒超快激光泵浦探测(pump-probe)技术的非接触式导热测量方法。相比其他导热测量技术，TDTR是当前可以同时测量纳米薄膜热导率和界面热阻的独特技术，具有测试影响因数少、所需样品尺寸小、数据准确度高等优点。