Το θερμοζεύγος αποτελείται από δύο διαφορετικά συστατικά των δύο άκρων του αγωγού που συγκολλούνται και σχηματίζουν κύκλο, το άμεσο τέλος μέτρησης της θερμοκρασίας ονομάζεται τέλος μέτρησης και το τέλος καλωδίωσης ονομάζεται τέλος αναφοράς. Όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας στην άκρη μέτρησης και αναφοράς, το θερμικό ρεύμα παράγεται στο κύκλο και συνδέεται με το μετρητή, ο μετρητής υποδεικνύει την τιμή θερμοκρασίας που αντιστοιχεί στο θερμοδυναμικό που παράγεται από το θερμοζεύγος. Τα θερμοηλεκτρικά χαρακτηριστικά είναι ένα καθολικό χαρακτηριστικό της ύλης, αλλά μόνο η καμπύλη της σχέσης θερμοηλεκτρικού δυναμικού και θερμοκρασίας είναι γραμμική, η σταθερότητα είναι καλή, η επαναληψιμότητα είναι καλή, το ποσοστό θερμοηλεκτρικού δυναμικού είναι μεγάλο, εύκολο να τυποποιηθεί, πλούσιος σε υλικούς πόρους, εύκολο να καθαριστεί, ένα ζευγάρι μεταλλικών αγωγών είναι ανθεκτικό στη διάβρωση για να γίνει το υλικό παραγωγής Το θερμοζευγάρι είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο θερμομέτρο πεδίου.