Принцип дії термоелектричних перетворювачів (термопар) ґрунтується на виникненні термоелектрорушійної сили (термоЕРС) у місці з'єднування двох провідників з різними термоелектричними властивостями.
Значення термоЕРС залежить від різниці температур спаю та холодних кінців термопари. Як матеріал термоелектродів застосовуються спеціалізовані сплави, найпоширенішими є хромель-алюмель (ХА), та хромель-копель (ХК). Для вимірювання високих температур найбільш часто застосовується термопара з термоелектродами із чистої платини та сплаву платини з 10 % родія (ПП), ніхросил-нісил (НН).