将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。就是所谓的塞贝克效应。热电偶探头就是利用这一效应来工作的。
导体A和B称为热电极。温度较高的一端(T〉叫工作端(通常焊接在一起)；温度较低的一端(To〉叫自由端(通常处于某个恒定的温度下〉。
根据热电势与温度函数关系。可制成热电偶分度表。分度表是在自由端温度To=00C的条件下得到的。不同的热电偶具有不同的分度表。
热电偶是一种测温度的传感器，与热电阻一样都是温度传感器，但是他和热电阻的区别主要在于：
一、信号的性质，热电阻本身是电阻，温度的变化，使热电阻产生正的或者是负的阻值变化；而热电偶，是产生感应电压的变化，他随温度的改变而改变。
二、两种传感器检测的温度范围不一样，热阻一般检测0-150度温度范围，最高测量范围可达600度左右（当然可以检测负温度）。
热电偶可检测0-1000度的温度范围（甚至更高）所以，罗斯蒙特3051变送器前者是低温检测，后者是高温检测。
三、从材料上分，热阻是一种金属材料，具有温度敏感变化的金属材料，热耦是双金属材料，既两种不同的金属，由于温度的变化，在两个不同金属丝的两端产生电势差。 四、PLC对应的热电阻和热电偶的输入模块也是不一样的，这句话是没问题，但一般PLC都直接接入4～20ma信号，而热电阻和热电偶一般都带有变送器才接入PLC。要是接入DCS 的话就不必用变送器了！热电阻是RTD信号，热电偶是TC信号！
五、PLC也有热电阻模块和热电偶模块，可直接输入电阻和电偶信号。
六、热电偶有J、T、N、K、S等型号，有比电阻贵的，也有比电阻便宜的，但是算上补偿导线，综合造价热电偶就高了。
热电阻是电阻信号,热电偶是电压信号。