Nó được chuyển thành tín hiệu sức điện động nhiệt và chuyển thành nhiệt độ của môi trường đo thông qua một thiết bị điện (khí cụ thứ cấp). Nguyên tắc cơ bản của phép đo nhiệt độ cặp nhiệt điện là hai dây dẫn của các thành phần khác nhau tạo thành một vòng kín. Khi có một gradient nhiệt độ ở hai đầu, một dòng điện sẽ chạy qua vòng dây. Lúc này giữa hai đầu cuộn dây sẽ xuất hiện suất điện động-nhiệt điện động. Đây được gọi là hiệu ứng Seebeck. Hai dây dẫn đồng nhất có cấu tạo khác nhau là nhiệt điện cực, đầu có nhiệt độ cao hơn là đầu làm việc, đầu có nhiệt độ thấp hơn là đầu tự do và đầu tự do thường ở nhiệt độ không đổi nhất định. Theo mối quan hệ hàm giữa suất điện động và nhiệt độ, người ta lập bảng chỉ số của cặp nhiệt điện; bảng chỉ số thu được khi nhiệt độ cuối tự do ở 0 ℃ và các cặp nhiệt điện khác nhau có bảng chỉ số khác nhau.
Khi vật liệu kim loại thứ ba được nối trong mạch của cặp nhiệt điện, miễn là nhiệt độ của hai chỗ nối vật liệu bằng nhau thì thế nhiệt điện do cặp nhiệt điện tạo ra sẽ không đổi, nghĩa là nó không bị ảnh hưởng bởi cặp nhiệt điện thứ ba. kim loại trong mạch. Do đó, khi cặp nhiệt điện đo nhiệt độ, dụng cụ đo có thể được kết nối, và sau khi đo suất điện động, nhiệt độ của môi trường đo có thể biết được.
