热电偶测温的根本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流经过，此时两端之间就存在电动势--热电动势，这就是所谓的塞贝克效应（Seebeck effect）。两种不同成份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在端，自在端通常处于某个恒定的温度下。依据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自在端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。

    在热电偶回路中接入第三种金属资料时，只需该资料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将坚持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因而，在热电偶测温时，可接入丈量仪表，测得热电动势后，即可晓得被测介质的温度。

    热电偶丈量温度时请求其冷端（丈量端为热端，经过引线与丈量电路衔接的端称为冷端）的温度坚持不变，其热电势大小才与丈量温度呈一定的比例关系。若丈量时，冷端的（环境）温度变化，将严重影响丈量的精确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化形成的影响称为热电偶的冷端补偿正常。与丈量仪表衔接用专用补偿导线。