Quand une extrémité d'une pièce de métal est plus chaude que l'autre, il produit une tension entre les deux extrémités. Plus la différence est grande, plus la tension. Différents métaux produisent des tensions différentes. Dans un thermocouple, deux bandes de métal sont jointes à l'endroit à mesurer. A l'autre extrémité, ils sont reliés à un circuit qui mesure la tension circulant entre eux. En mesurant ce courant, le thermocouple peut calculer combien chaud ou froid l'endroit étant mesurée est.