ترموکوپل نوعی عنصر حسگر دما و نوعی ابزار است. مستقیماً دما را اندازه گیری می کند و سیگنال دما را به یک سیگنال نیروی ترموالکتروموتور تبدیل می کند که از طریق یک ابزار الکتریکی (ابزار ثانویه) به دمای محیط اندازه گیری شده تبدیل می شود. اصل اساسی اندازه گیری دمای ترموکوپل این است که دو هادی از اجزای مختلف یک حلقه بسته را تشکیل می دهند. هنگامی که یک گرادیان دما در هر دو انتها وجود دارد، جریانی در حلقه جریان می یابد. در این زمان بین دو انتها یک نیروی الکتروموتور-نیروی ترموالکتروموتور وجود دارد. این به اصطلاح اثر Seebeck است. دو هادی همگن با اجزای مختلف ترموالکترود هستند. انتهایی که دمای بالاتری دارد انتهای کار و انتهایی با دمای پایین تر انتهای آزاد است. انتهای آزاد معمولاً در دمای ثابت معینی قرار دارد. با توجه به رابطه عملکردی بین نیروی حرارتی و دما، جدول شاخص ترموکوپل ساخته می شود. جدول شاخص زمانی به دست می آید که دمای انتهای آزاد در 0 درجه سانتیگراد باشد و ترموکوپل های مختلف جدول های شاخص متفاوتی دارند.
هنگامی که سومین ماده فلزی در مدار ترموکوپل متصل می شود، تا زمانی که دمای دو اتصال ماده یکسان باشد، پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل بدون تغییر باقی می ماند، یعنی تحت تأثیر سومی قرار نمی گیرد. فلز در مدار بنابراین، هنگامی که ترموکوپل دما را اندازه گیری می کند، ابزار اندازه گیری را می توان متصل کرد و دمای محیط اندازه گیری شده را می توان پس از اندازه گیری نیروی ترموالکتروموتور مشخص کرد.
