測溫原理熱電偶測溫必須由熱電偶、銜接導線及顯示外表三部分組成。下圖是最簡單的熱電偶測溫示意圖。熱電偶溫度計示意圖熱電偶溫度計示意圖按右圖組成的熱電偶蕊及測溫電偶絲1 ,如果將熱電偶的熱端加熱，使得冷、熱兩頭的溫度不同，則在該熱電偶回路中就會發生熱電勢。

    這種物理現象就稱為熱電現象（即熱電效應）。在熱電偶回路中發生的電勢由溫差電勢和觸摸電勢兩部分組成。觸摸電勢：它是兩種電子密度不同的導體相互觸摸時發生的一種熱電勢。當兩種不同的導體A和B相觸摸時，假設導體A和B的電子密度分別為Na和Nb并且Na>Nb,則在兩導體的觸摸面上，電子在兩個方向的分散率就不相同。

    由導體A分散到導體B的電子數比從B分散到A的電子數要多。導體A失掉電子而顯正電，導體B獲得電子而顯負電。因而，在A、B兩導體的觸摸面上便形成一個由A到B的靜電場，這個電場將阻止分散運動的繼續進行，一起加速電子向相反方向運動，使從B到A的電子數增多，最后達到動態平衡狀態。

    此時A、B之間也形成一電位差，這個電位差稱為觸摸電勢。此電勢只與兩種導體的性質相觸摸點的溫度有關，當兩種導體的資料必定，觸摸電勢僅與其接點溫度有關。溫度越高，導體中的電子就越活潑，由A導體分散到B導體的電子就越多，觸摸面場所發生的電動勢就越大，即觸摸電勢越大。