兩個不同成分的導體(稱為熱電偶線或熱電極)在兩端連接形成一個回路。當結溫不同時，回路中會產生電動勢。這種現象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶利用這一原理來測量溫度。直接用于測量介質溫度的一端稱為工作端(又稱測量端)，另一端稱為冷端(又稱補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表相連，顯示儀表將指示熱電偶產生的熱電勢。
上海自動化儀表股份有限公司介紹安裝要求：
首先，熱電偶和熱電阻的安裝應盡量保持垂直，以防止保護套在高溫下變形，但有流量時，必須逆被測流向插入介質，保證測溫元件與流體充分接觸，保證其測量精度。
此外，熱電偶和熱電阻應盡可能安裝在帶有保護層的管道中，以防止熱量散失。其次，在負壓管路中安裝熱電偶和熱電阻傳感器時，要保證測量處有良好的密封性，防止外界冷空氣進入，使讀數偏低。
熱電偶和熱電阻傳感器安裝在室外時，熱電偶和熱電阻傳感器的接線盒蓋應朝上，進線口朝下，以免雨水或灰塵進入接線盒損壞熱電偶和熱接線電阻接線盒內部影響其測量精度。
熱電偶和熱電阻溫度計的接線要經常檢查，特別是熱電偶溫度計由于其補償線的硬度高，很容易從端子上脫落造成開路故障，所以接線要好不要接觸太多 連接溫度計的接線并經常檢查以獲得正確的溫度。
熱電偶應安裝在盡可能靠近被測溫度控制點的位置。為防止熱量沿熱電偶帶走或防止保護管影響被測溫度，應將熱電偶浸入被測流體至少10倍直徑的深度。測量固體溫度時，熱電偶應緊貼或緊貼材料。為了最大限度地減少熱傳導誤差，應降低結周圍的溫度梯度。
用熱電偶測量管內氣體溫度時，如果管壁溫度如果溫度顯著升高或降低，熱電偶將向其輻射或吸收熱量，從而顯著改變測量溫度。在這種情況下，可以使用輻射屏蔽使溫度接近氣體溫度，使用所謂的屏蔽熱電偶。
溫度測量點應具有代表性。例如，在測量管道中流體的溫度時，熱電偶的測量端應處于管道中的最大流速處。一般來說，熱電偶保護套的末端應穿過流速中心線。
