由兩種不同成份的導體（稱之為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產生電動勢，這種現象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。
      熱電偶實際上也就是一種能量轉換器，它將熱能轉換成電能，用所產生的熱電勢測量溫度，對于熱電偶的熱電勢，應注意以下的幾個問題：
      1 ：熱電勢是熱電偶兩端溫度函數的差，而不是兩端溫度差的函數；
      2 ：當熱電偶的材料是均勻時，熱電勢的大小與熱電偶的長度和直徑無關，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關；
      3：當兩個熱電偶絲材料確定后，熱電勢的大小只與熱電偶的溫度差有關；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。將兩種不同材料的導體或半導體焊接起來構成一個閉合回路，當導體或半導體的兩個執著點之間存在溫差時，兩者之間便產生了電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。