実測式とは異なり計測開始からのセンサー部分の温度上昇のカーブから最終的な温度を予測・計算の上で体温の表示を行うタイプ。15秒程度で体温を表示できるが、あくまで予測値であるため正確性にやや難のある機種もある。
数学者の西山豊は予測式電子体温計の問題点を指摘し（1987年）、計量法の改正で意見を述べている（1992年）。
メーカーでは予測値を正確にするため実測した体温データを解析するなどしている。またより長めに計測する機種を併売する例もある。
実測・予測を切り替えたり、予測式としての計測終了の合図があった後も計測を継続することで精度を向上させる機種もある。
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