本发明公开了一种柔性温度传感器，其包括：柔性衬底；设置在柔性衬底上的有源层；源极；漏极；覆盖有源层上的介电层；以及设置在介电层上的栅极；所述有源层的材料为复合丝基碳纳米纤维；所述复合丝基碳纳米纤维包括丝基碳纳米纤维、以及分布在丝基碳纳米纤维表面的Ag纳米颗粒。上述柔性温度传感器，采用纳米结构的OFET进行传感，尺寸微小，有利于细胞微环境的温度传感；其生物相容性好，不对细胞产生毒性从而影响细胞的存活率；其灵敏度高，更适合对细胞级操作；其采用柔性材料，既保证了在一定应变下温度的传感稳定性和准确性，又避免了在移动中碰撞损坏细胞。本发明还提供了柔性温度传感器的制备方法及其应用。