原则热电偶温度测量基于热电效应。将两个不同的导体或半导体连接成一个闭合回路，当两个结点的温度不同时，回路中就会产生热电势。这种现象称为热释电效应，也称为塞贝克效应。
闭环中产生的热电势由两种电势组成；热电势和接触电势。热电势是指同一导体两端因温度不同而产生的电势。不同的导体具有不同的电子密度，因此它们产生不同的电势。接触电位是指当两个不同的导体接触时。
由于它们的电子密度不同，会发生一定量的电子扩散。当它们达到一定的平衡时，接触电势形成的电势取决于两种不同导体的材料特性及其接触点的温度。目前，该热电偶国际上使用的都有一个标准。国际通用的热电偶分为B、R、S、K、N、E、J、T八个不同的档位，可以测量低温。它的温度在零以下 270 摄氏度，最高可达 1800 摄氏度。
其中B、R、S属于铂金系列热电偶.由于铂金是贵金属，所以又称为贵金属热电偶，其余的称为低价金属热电偶。热电偶结构有普通型和铠装型两种。普通热电偶一般由热电偶、绝缘管、维护套管和接线盒组成，而铠装热电偶是由热电偶导线、绝缘材料和金属维护套管组装后，经过拉拔拉伸形成的牢固组合。
