热电偶是一种温度传感元件，是一种主要的仪器。它直接测量温度，并将温度信号转换成热电动力信号，通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成分的导体组成一个闭环。当两端都有温度梯度时，回路中就会有电流。这时两端之间有一个电动势——热电动势，称为塞贝克效应。
两种成分不同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，自由端通常处于一定的恒温状态。根据温差电动势与温度的函数关系，制作了热电偶分度表。当自由端温度为0℃时得到分度表，不同的热电偶有不同的分度表。热电偶是一种温度传感器，与热电阻相同，但主要在以下几个方面与热电阻不同:一是信号的性质，热电阻本身就是电阻，温度的变化导致电阻正变或负变；
另一方面，热电偶产生感应电压的变化，感应电压随温度的变化而变化。其次，两个传感器检测到的温度范围不同。热电阻一般检测0-150度的温度范围(当然可以检测负温度)，热电偶可以检测0-1000度的温度范围(甚至更高)。所以，前者是低温检测，后者是高温检测。再次，从材料上看，热电阻是一种对温度变化敏感的金属材料，而热耦合器是一种双金属材料，即两种不同的金属，因为温度的变化，在两根不同的导线之间产生电位差。