热电偶测温的基本工作原理是两种不同材料导体的闭环。当两端有温度梯度时，就会有电流流过回路，两端之间就会产生电动势——热电动势。两种不同组分的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于恒温状态。根据热电动势与温度的函数关系，制作了热电偶分度仪。分度仪是在自由端温度为0℃的条件下得到的，不同的热电偶有不同的分度仪。当第三种金属材料连接到热电偶电路时，只要材料的两个触点温度相同，热电偶产生的热电势就会保持不变，即不受第三种金属接入电路的影响。因此，在热电偶测温时，可以借助测量仪器，测得热电动势，就可以知道被测介质的温度。热电偶测温要求冷端(测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变，温差电势的大小与被测温度成正比。如果测量时冷端(环境)温度发生变化，将严重影响测量的准确性。