Les thermocouples sont utilisés principalement dans l'industrie car ils sont très précis et moins délicats que les capteurs à résistance mais ils nécessitent l'utilisation de câbles et de bornes spéciales pour leurs raccordements.

Le thermocouple est constitué de deux conducteurs de métaux différents raccordés à l'une de leurs extrémités. Lorsque la jonction est chauffée ou réfrigérée il apparaît une tension de quelques mV aux bornes des conducteurs.

Si on ouvre en un point quelconque le circuit constitué de 2 métaux A et B de nature différente, reliés à leurs extrémités, il apparaît une tension « E » qui dépend de la nature des 2 métaux et de la différence de température θ₁ - θ₂.

$E=S_{\mathit{AB}}\times ({\mathrm{\theta }}_1-{\mathrm{\theta }}_2)$          avec S_AB : coefficient de Seebeck^[1] (V/°C)

La tension « E » de l'ordre de quelques dizaines de mV.