基於熱電效應
熱電偶溫度計的原理是基於熱電效應。
這種效應表明，當兩種不同的導體（或半導體）材料A和B連接成一箇閉合迴路時，如果迴路的兩個接點處溫度不同，就會在迴路中產生熱電動勢，從而形成電流。這個熱電動勢的大小和方向取決於導體的材料以及兩個接點的溫度。在熱電偶中，溫度較高的接點被稱爲熱端或工作端，而溫度較低的接點被稱爲冷端或自由端。當這兩種材料的熱電極固定後，熱電動勢就是溫度的函數。通常，冷端保持在一箇恆定的溫度下，使得熱電動勢與溫度之間存在一箇固定的函數關係。通過測量這個熱電動勢的大小，就可以確定溫度值。
這種測量方式不需要外加電源，因此使用方便，常用於測量爐子、管道內的氣體或液體的溫度以及固體的表面溫度。