热电偶也叫温差电偶，是最早出现的一种热电探测器件。其工作原理是温差电效应。例如，由两种不同的导体材料构成的接点，在接点处可产生电动势。这个电动势的大小和方向与该接点处两种不同的导体材料的性质和两接点处的温差有关。如果把这两种不同的导体材料接成回路，当两个接头处温度不同时，回路中即产生电流。这种现象称为温差电效应或塞贝克效应。 构成温差电偶的材料，既可以是金属，也可以是半导体。在结构上既可以是线、条状的实体，也可以是利用真空沉积技术或光刻技术制成的薄膜。实体型的温差电偶多用于测温，薄膜型的温差电堆（由许多个温差电偶串联而成）多用于测量辐射，例如，用来标定各类光源，测量各种辐射量，作为红外分光光度计或红外光谱仪的辐射接收元件等。
  　电路中，相隔两点间存在温差的闭合电路称为热电偶电路。
    热电偶是工业中常用的温度测温元件，具有如下特点：
    ① 测量精度高：热电偶与被测对象直接接触，不受中间介质的影响。
    ② 热响应时间快：热电偶对温度变化反应灵敏。
    ③ 测量范围大：热电偶从 -40~+ 1600℃ 均可连续测温。
    ④ 性能可靠， 机械强度好。
    ⑤ 使用寿命长，安装方便。