热电偶的工作原理有两种不同的导体或半导体A和B形成一个循环,它的两端连接,只要两个节点的温度不同,温度T的一端,称为端或热端工作,另一方面温度T0,称为自由端(也称为参考点)或冷端，电路将产生电动势，电动势的方向和大小与导体的材料和两个触点的温度有关。这种现象称为热电效应。这两个导体之间的电路叫做热电偶。这两个导体称为热电极，产生的电动势称为热电动势。
热电偶电路中热电动势的大小只与导体材料和两个触点的温度有关，与热电偶的形状和大小无关。当热电偶电极材料固定时，温差电动势为两个触点的温度t和T0。的函数之差。该关系式在实际温度测量中得到了广泛的应用。由于冷端T0不变，热电偶产生的热电动势只随热端(测量端)温度的变化而变化，即一定的热电动势对应一定的温度。我们只能通过测量热电动势来测量温度。