接觸電勢：兩種不同材料導體的電子密度不同。當兩種不同材料的導體的兩端連接在一起時，電子會在連接處擴散。電子擴散速率與自由電子密度和導體溫度成正比。因此，在連接處形成電位差，即接觸電位。
熱電勢：當導體兩端的溫度不同時，導體兩端自由電子的相互擴散速率不同。這是高溫和低溫端之間的靜電場。此時，導體上產生相應的電位差，稱為熱電勢。該電勢僅與導體的性質和導體兩端的溫度有關，與導體的長度、橫截面的大小以及沿導體長度的溫度分布無關。
直接用于測量介質溫度的一端稱為工作端（也稱為測量端），另一端稱為冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表將顯示熱電偶產生的熱電勢。
在熱電偶的實際測量中，熱電偶的測量電路一般由熱電偶（A、B導線）、連接線C和測量儀表組成。測量時，將熱電偶置于測量環境中。有三個觸點電位J1、J2和J3以及兩個溫差電位。整個熱電偶的電勢由這些部分組成。
為了更好地理解這些部件的電勢，我們需要理解一條定律：中間導體定律。
中間導體定律：將中間導體（第三根導體）連接到熱電偶電路中。只要中間導體兩端的溫度相同，中間導體的引入對熱電偶電路的總電勢沒有影響。