當有兩種不同的導體或半導體A和B組成一個(gè)回路，其兩端相互連接時(shí)，只要兩結點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為T(mén)，稱(chēng)為工作端或熱端，另一端溫度為T(mén)0 ，稱(chēng)為自由端（也稱(chēng)參考端）或冷端，回路中將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢，該電動(dòng)勢的方向和大小與導體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)。這種現象稱(chēng)為“熱電效應”，兩種導體組成的回路稱(chēng)為“熱電偶”，這兩種導體稱(chēng)為“熱電極”，產(chǎn)生的電動(dòng)勢則稱(chēng)為“熱電動(dòng)勢”。
熱電動(dòng)勢由兩部分電動(dòng)勢組成，一部分是兩種導體的接觸電動(dòng)勢，另一部分是單一導體的溫差電動(dòng)勢。
熱電偶回路中熱電動(dòng)勢的大小，只與組成熱電偶的導體材料和兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)，而與熱電偶的形狀尺寸無(wú)關(guān)。當熱電偶兩電極材料固定后，熱電動(dòng)勢便是兩接點(diǎn)溫度t和t0。的函數差。即
這一關(guān)系式在實(shí)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(dòng)勢只隨熱端(測量端)溫度的變化而變化，即一定的熱電動(dòng)勢對應著(zhù)一定的溫度。我們只要用測量熱電動(dòng)勢的方法就可達到測溫的目的。