ترموکوپل از دو فلز غیر هم جنس مانند آهن و کنستانتان تشکیل شده است که به صورت الکتریکی از یک طرف به هم وصل شده اند و در این نقطه ، اتصال گرم (hot junction)یا المان حسگر را به وجود آورده اند.اندازه گیری دما در نقطه اتصال گرم ترموکوپل صورت می گیرد که این نقطه در تماس با فرآیند است.هر چند این نقطه اتصال گرم نامیده می شود ولی ممکن است ترموکوپل برای اندازه گیری دماهای زیر صفر هم استفاده شود و نقطه اتصال گرم در چنین دمایی قرار داده شود. اعمال حرارت به نقطه اتصال دو فلز در اتصال گرم،باعث ایجاد ولتاژ کوچکی بین دو فلز در طرف دیگر می شود. در این نقطه که به ترانسمیتر یا ولت متر متصل می شود اتصال مرجع یا سرد(cold or reference junction) تشکیل می شود.
میزان ولتاژ تولید شده متناسب با میزان دما است.
رابطه بین ولتاژ حاصل و دما،خطی نیست. دمای فرایند با توجه به مقدار ولتاژ حاصل، با خواندن از روی یک منحنی یا به وسیله جدولهای ترموکوپل به دست می آید.در جدولهای ترموکوپل،ولتاژهای مختلف مرتبط با هر دما لیست شده است. برای هر نوع ترموکوپل، یک جدول لازم است. در تجهیزات مبتنی بر میکرو پروسسور عملیات تبدیل بر اساس اطلاعات ذخیره شده در تجهیز انجام می شود.
