Dva vodiče rôzneho zloženia (nazývané termočlánkové drôty alebo termoelektródy) sú spojené na oboch koncoch, aby vytvorili obvod. Keď sú teploty dvoch spojov rozdielne, v obvode vzniká elektromotorická sila. Tento jav sa nazýva termoelektrický jav a táto elektromotorická sila sa nazýva termoelektrický potenciál. Termočlánky využívajú tento princíp na meranie teploty. Koniec priamo používaný na meranie teploty média sa nazýva pracovný koniec (nazývaný aj merací koniec) a druhý koniec sa nazýva studený koniec (nazývaný aj kompenzačný koniec). Studený koniec je pripojený k zobrazovaciemu prístroju alebo zodpovedajúcemu prístroju, ktorý indikuje termoelektrický potenciál generovaný termočlánkom.
Termočlánok je v podstate menič energie, ktorý premieňa tepelnú energiu na elektrickú energiu pomocou generovaného termoelektrického potenciálu na meranie teploty. Pokiaľ ide o termoelektrický potenciál termočlánku, je potrebné vziať do úvahy nasledujúce body:
1. Termoelektrický potenciál termočlánku je funkciou teplotného rozdielu medzi dvoma koncami pracovného konca termočlánku, nie funkciou teplotného rozdielu medzi studeným koncom a pracovným koncom;
2. Veľkosť termoelektrického potenciálu generovaného termočlánkom, keď je materiál termočlánku rovnomerný, je nezávislá od dĺžky a priemeru termočlánku a súvisí len so zložením materiálu termočlánku a teplotným rozdielom medzi dvoma koncami;
3. Po určení materiálov dvoch termočlánkových drôtov sa veľkosť termoelektrického potenciálu termočlánku vzťahuje len na teplotný rozdiel termočlánku. Ak sa teplota studeného konca termočlánku udržiava konštantná, potom je termoelektrický potenciál termočlánku jednou -hodnotnou funkciou teploty pracovného konca. Dva vodiče alebo polovodiče A a B z rôznych materiálov sú spolu zvarené, aby vytvorili uzavretý obvod. Pri rozdiele teplôt medzi dvoma spojmi 1 a 2 vodičov A a B sa medzi nimi vytvorí elektromotorická sila, čím sa v obvode vytvorí prúd. Tento efekt využívajú termočlánky.
