熱電偶的工作是利用熱電效應來測量溫度。
電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，並把溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質的溫度。
各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結構卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。
熱電效應是由兩種導體組成的壹個回路通過溫度差產生的。兩種不同的導體或半導體分別在兩端，其中變熱的壹端稱為熱端或工作端，另壹端則被稱為冷端或自由端，由於兩端的溫度不同，因此回路中會產生電動勢，而電動勢的大小和方向和兩端的導體以及溫度有關。
熱電偶的技術優勢
熱電偶測溫範圍寬，性能比擬穩定；丈量精度高，熱電偶與被測對象直接接觸，不受中間介質的影響；熱響應時間快，熱電偶對溫度變化反響靈活；丈量範圍大，熱電偶從-40~＋1600℃均可連續測溫；熱電偶性能牢靠，機械強度好。運用壽命長，裝置便當。
電偶必需是由兩種性質不同但契合壹定要求的導體（或半導體）材料構成回路。熱電偶丈量端和參考端之間必需有溫差。
將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成壹個閉合回路。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢，因此在回路中構成壹個大小的電流，這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是應用這壹效應來工作的。