兩端連接兩個(gè)具有不同組件的導(dǎo)體（稱為熱電偶絲或熱電極）以形成一個(gè)電路。當(dāng)兩個(gè)連接點(diǎn)的溫度不同時(shí)，電路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng)，這種電動(dòng)勢(shì)叫做熱電勢(shì)。熱電偶利用這一原理測(cè)量溫度。直接用于測(cè)量介質(zhì)溫度的一端稱為工作端（也稱為測(cè)量端），另一端稱為冷端（也稱為補(bǔ)償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表將顯示熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)。
熱電偶實(shí)際上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器，它將熱能轉(zhuǎn)換成電能，并利用產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量溫度。對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì)，應(yīng)注意以下問題：
1.熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶工作端兩端溫度函數(shù)的差，而不是熱電偶冷端和工作端溫度差的函數(shù)；2.當(dāng)熱電偶材料均勻時(shí)，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)大小與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無關(guān)，僅與熱電偶材料的成分和兩端的溫差有關(guān)；3.確定熱電偶兩根熱電偶絲的材料組成時(shí)，熱電偶的熱電勢(shì)僅與熱電偶的溫差有關(guān)；如果熱電偶冷端的溫度保持恒定，熱電偶的熱電勢(shì)僅為工作端溫度的單值函數(shù)。如圖所示，兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接在一起形成閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)連接點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，它們之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因此電路中形成大小電流。熱電偶利用這種效應(yīng)工作。