热电偶的补偿线是两条不同材质的金属线。在一定的温度范围内（一般为0~100℃），其热电性能与所连接的热电偶相同，其材料是相对于热电偶而言廉价的金属。当使用热电偶进行温度测量时，热电偶的冷端温度必须保持恒定。热电偶通常制作得很短，以节省材料的成本。这样，热电偶的冷端处于环境温度较高的地方，温度波动较大，对测量有很大影响。补偿线在100℃以下与匹配热电偶具有相同的热电特性，热电偶冷端一般在100℃以下。这样，补偿线可以用来将热电偶的冷端从高温移动到低温。同时，可以节省大量昂贵的材料，便于安装和铺设。可采用直径较大、导电率较大的补偿线代替热电极，降低热电偶测温电路的电阻，以利于动圈显示仪表的正常运行和自动控温。因此，热电偶测量温度时，通常会连接补偿线。