熱電偶回路中熱電動勢的大小，只與組成熱電偶的導體材料和兩接點的溫度有關，而與熱電偶的形狀尺寸無關。當熱電偶兩電極材料固定后，熱電動勢便是兩接點溫度t和t0.的函數(shù)差。這一關系式在實際測溫中得到了廣泛應用。
因為冷端t0恒定，熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢只隨熱端（測量端）溫度的變化而變化，即一定的熱電動勢對應著一定的溫度。我們只要用測量熱電動勢的方法就可達到測溫的目的。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導體組成閉合回路。
當兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢--熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應（seebeck effect）。兩種不同成份的均質(zhì)導體為熱電極，溫度較高的一端為工作端。
溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關系，制成熱電偶分度表；分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。