เทอร์โมคัปเปิ้ลประกอบด้วยสองส่วนประกอบที่แตกต่างกันของตัวนำที่ปลายทั้งสองจะถูกเชื่อมและสร้างลูป ปลายวัดอุณหภูมิโดยตรงเรียกว่าปลายวัดและขั้วต่อสายเรียกว่าปลายอ้างอิง เมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิอยู่ที่ปลายการวัดและการอ้างอิงกระแสความร้อนจะถูกสร้างขึ้นในวงจรซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องวัดการแสดงผลและบนมิเตอร์จะระบุค่าอุณหภูมิที่สอดคล้องกับศักยภาพความร้อนที่เกิดจากเทอร์โมคัปเปิล ลักษณะเทอร์โมอิเล็กทริกเป็นลักษณะทั่วไปของสารที่มี แต่มีเพียงเส้นโค้งความสัมพันธ์ระหว่างศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกและอุณหภูมิเป็นเส้นตรงที่ดีเสถียรภาพที่ดีการทำซ้ำที่ดีอัตราศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกขนาดใหญ่มาตรฐานง่ายทรัพยากรวัสดุที่อุดมไปด้วยการทำให้บริสุทธิ์ได้ง่ายและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีของตัวนำโลหะสามารถเป็นวัสดุทำเทอร์โมคัปเปิลได้ เครื่องวัดอุณหภูมิภาคสนามที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในประเภทเทอร์โมคัปเปิล