Він перетворюється в сигнал термоелектрорушійної сили і перетворюється в температуру вимірюваного середовища за допомогою електричного приладу (вторинного приладу). Основний принцип вимірювання температури термопарою полягає в тому, що два провідники різних компонентів утворюють замкнутий контур. Коли на обох кінцях є градієнт температури, через петлю буде протікати струм. У цей час між двома кінцями буде існувати електрорушійна сила-термоелектрорушійна сила. Це так званий ефект Зеебека. Два однорідних провідника різного складу є термоелектродами, кінець з більш високою температурою є робочим кінцем, кінець з нижчою температурою є вільним кінцем, а вільний кінець зазвичай знаходиться при певній постійній температурі. Відповідно до функціонального співвідношення між термоелектрорушійною силою і температурою складається таблиця індексів термопар; таблиця індексів отримується, коли температура вільного кінця становить 0℃, а різні термопари мають різні таблиці індексів.
Коли третій металевий матеріал підключений до ланцюга термопари, доки температура двох спаїв матеріалу однакова, термоелектричний потенціал, створюваний термопарою, залишиться незмінним, тобто на нього не буде впливати третій металу в ланцюзі. Отже, коли термопара вимірює температуру, можна підключити вимірювальний прилад, а після вимірювання термоелектрорушійної сили можна дізнатися температуру вимірюваного середовища.
