热电偶温度测量的基础原理便是由两种不同成分材质的导体构成闭合回路，若两端存在温度差异，则回路内将产生电流，故此，两端之间便产生了电动势—热电动势，这即所谓的塞贝克效应。

     两种不同成分的导体（称之为热电偶丝材或热电极）两端接合成完整的回路，若在接合点处的温度存在差异，在此回路内便会产生电动势，这种现象便被称作热电效应，而此种电动势则被命名为热电势。

     热电偶便是借此原理来实现温度测量，其中，直接用于测量介质温度的一端被称为工作端（亦称测量端），另一端则被称为冷端（亦称补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表相连，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

      然而，影响热电偶温度传感器运作的因素繁多，其中插入深度、响应时间、热阻抗增加以及热辐射四个因素乃是最为关键之所在，以下对它们分别作出详细说明。

      在选择热电偶测温点时颇为关键。对于生产工艺过程来说，测温点的位置必须具有典型性和代表性，否则便失去了测量与控制的意义。当热电偶插入被测场所时，沿着传感器的长度方向将产生热流。当环境温度较低时，将产生热损失，从而导致热电偶温度传感器与被测对象的温度产生偏差，从而造成测温误差。因此，由热传导导致的误差与插入深度密切相关，而插入深度又与保护管材质息息相关。金属保护管因具有良好的导热性能，故其插入深度宜深一些；而陶瓷材料则具有绝佳的绝热性能，故可插入浅一些。对于工程测温而言，插入深度还与其测量对象的静态或流动状态有关，例如，对于流动的液体或高速气流温度的测量，其插入深度便可不受上述限制，可适当减小，具体数值需通过实验予以确定。

     对于高温条件下使用的热电偶温度传感器，若是被测介质为气体，那么保护管表面沉积的灰尘等物质将在表面燃烧并熔融，从而使得保护管的热阻抗增大；若是被测介质是熔体，在使用过程中将有炉渣沉积，这不但增加了热电偶的响应时间，并且还会导致指示温度偏低。

      因此，除定期检定以外，定期抽检也是十分必要的以降低误差。例如，进口的铜熔炼炉，不仅配置了连续测温热电偶温度传感器，还配备了消耗型热电偶测温装置，用于实时校准连续测温用热电偶的准确度。