两种不同材质的导体，如在某点相连接，对这个连接点加热，在它们不加热的部位就会出现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关，和这两种导体的材质有关。这种现象可以在很宽的温度范围内出现，如果精确测量这个电位差，再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体，所以称之为“热电偶"。不同材质制成的热电偶适用于不同的温度范围，它们的灵敏度也各不相同。
热电偶的主要特性如下:
①稳定性。指热电偶的热电特性随时间变化小。
②不均匀性。指热电极的不均匀程度,所引起的附加热电势的大小,取决于沿热电极长度的温度梯度分布状态`材料的不均匀形式和不均匀程度以及热电偶在温度场中所处的位置。不均匀性会降低测温的准确度,影响热电偶的稳定性和互换性。造成不均匀性因有杂质分布不均,成分偏析、局部表面金属的挥发和氧化、局部的腐蚀和于污、应力分布不均匀和晶体结构不均匀等。
③热惰性。指被测介质从某一温度跃迁到另一温度时,热电偶测量端的温度上升到整个跃迁的63. 2%所需的时间。
