溫差產生熱電勢：兩種不同材質的金屬導體（如鎳鉻 - 鎳硅）兩端分別連接，形成閉合回路。當兩端溫度不同（一端為測量端 / 熱端，熱電偶接觸被測介質；一端為參考端 / 冷端，溫度已知）時，回路中會產生與溫差成正比的熱電勢（塞貝克電勢），溫度差越大，熱電勢越高。

       熱電勢信號測量：通過導線將熱電勢信號傳輸至二次儀表（如數顯儀、PLC），儀表內置精密放大電路，測量微弱的熱電勢信號（通常幾 mV 至幾十 mV，精度可達 0.1mV 以下）。

       溫度換算：不同材質的熱電偶有固定的 “熱電勢 - 溫度校準曲線”（行業標準分度表），儀表需先通過冷端補償（消除冷端溫度變化的影響），再根據測量的熱電勢結合分度表，自動換算出測量端的實際溫度。