Два проводника различитог састава (називају се жице термоелемента или термоелектроде) спојена су на оба краја да формирају коло. Када су температуре два споја различите, у колу се ствара електромоторна сила. Ова појава се назива термоелектрични ефекат, а ова електромоторна сила назива се термоелектрични потенцијал. Термопарови користе овај принцип за мерење температуре. Крај који се директно користи за мерење температуре медијума назива се радни крај (који се назива и мерни крај), а други крај се назива хладни крај (који се назива и компензациони крај). Хладни крај је повезан са инструментом за приказ или одговарајућим инструментом, што указује на термоелектрични потенцијал који генерише термоелемент.
Термопар је у суштини претварач енергије који претвара топлотну енергију у електричну енергију, користећи генерисани термоелектрични потенцијал за мерење температуре. У вези са термоелектричним потенцијалом термоелемента треба обратити пажњу на следеће:
1. Термоелектрични потенцијал термоелемента је функција температурне разлике између два краја радног краја термоелемента, а не функција температурне разлике између хладног краја и радног краја;
2. Величина термоелектричног потенцијала који генерише термопар, када је материјал термоелемента уједначен, независна је од дужине и пречника термоелемента, а односи се само на састав материјала термоелемента и температурну разлику између два краја;
3. Када се одреде материјали две жице термоелемента, величина термоелектричног потенцијала термоелемента је повезана само са температурном разликом термоелемента. Ако се температура хладног краја термоелемента одржава константном, онда је термоелектрични потенцијал термоелемента једнозначна-функција температуре радног краја. Два проводника или полупроводника А и Б од различитих материјала заварени су заједно да формирају затворено коло. Када постоји температурна разлика између два споја 1 и 2 проводника А и Б, између њих се ствара електромоторна сила, чиме се формира струја у колу. Термопарови раде користећи овај ефекат.
