由两种不同成份的导体（称之为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
      热电偶实际上也就是一种能量转换器，它将热能转换成电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意以下的几个问题：
      1 ：热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是两端温度差的函数；
      2 ：当热电偶的材料是均匀时，热电势的大小与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；
      3：当两个热电偶丝材料确定后，热电势的大小只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体焊接起来构成一个闭合回路，当导体或半导体的两个执着点之间存在温差时，两者之间便产生了电动势，因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。