原理
其工作原理是溫差電效應。例如，由兩種不同的導體材料構成的接點，在接點處可產生電動勢。這個電動勢的大小和方向與該接點處兩種不同的導體材料的性質和兩接點處的溫差有關。如果把這兩種不同的導體材料接成迴路，當兩個接頭處溫度不同時，迴路中即產生電流。這種現象稱為溫差電效應或塞貝克效應。 構成溫差電偶的材料，既可以是金屬，也可以是半導體。在結構上既可以是線、條狀的實體，也可以是利用真空沉積技術或光刻技術製成的薄膜。實體型的溫差電偶多用於測溫，薄膜型的溫差電堆（由許多個溫差電偶串聯而成）多用於測量輻射，例如，用來標定各類光源，測量各種輻射量，作為紅外分光光度計或紅外光譜儀的輻射接收元件等。
具體操作
熱電偶可用以防止主燃氣閥開啟，或在信號火焰熄滅時關閉主閥。熱電偶的熱端裝在信號火焰中。熱電偶可產生小電流。當溫控器觸點閉合時，熱電偶產生的電流開啟燃氣供應管上的電磁導閥(pilot solenoid valve)。電磁導閥操縱主燃氣閥。開路時，熱電偶產生30mV(1v等於10130mV)電壓。讀數超過或低於此值2mV，表明熱電偶損壞。電磁導閥動作至少需要7mV。如果熱端的加熱火焰熄滅，只要電磁線圈工作正常，它就會在一分鐘內失去磁力。(但有的標準允許在家用和小型商用機組中關閉系統三分鐘)。用鋁管做信號火焰的燃氣接管比較好(銅管內會有剝落反應)。必須防止鋁管電解(通常加有外層塑膠保護套)。如果信號火焰太高(有調節螺絲)，熱電偶可能過熱而毀壞。如果主燃燒器火焰接觸熱電偶，將被損毀。
套用
熱電偶電路一般可以測量溫度，也可以作為感測器用。當外界溫度改變時，可以進行一些控制。比如說控制水溫，氣溫等。
優點
熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一，熱電偶工作原理是基於賽貝克(seeback)效應,即兩種不同成分的導體兩端連線成迴路，如兩連線端溫度不同，則在迴路內產生熱電流的物理現象。其優點是：
①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質的影響。
②測量範圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800℃（如鎢-錸）。
③構造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。
