一個熱電偶包含有兩條線, 分別由不同金屬材料製成在端部的地方焊接在一起。當此焊接點(量測接合點)受到加熱時, 將產生使熱電流運動的力量, 其大小等於溫度不同的焊接點和另外一端(參考接點)間的溫度差。因此藉使參考接點的溫度保持定值或是利用自動補償電流表,來量測熱電流的運動力,而量測接電的溫度也就可量測出。
這個熱電偶密封於高溫抵抗的金屬管中。熱電偶與金屬管間的空間被高密度的絕緣體加以緊密充填。這種細式熱電偶的特性及是他的高度彎曲性(他可任意被彎曲成被覆外徑的半徑或兩倍或更多倍的曲線);而且他的反應速度快,防爆的構造及顯著的防震抵抗力,還有許多其他的好處。
可用純金屬線的電阻來測量溫度,而電阻將會隨溫度之增加而以一固定的比率增加。白金電阻元件最常作此用途,它是由一純白金線纏繞於細長的雲母片上,並被覆上保護用的雲母片,再加上一個不鏽鋼或其他材料的薄片而所組成的。有一些元件是由電阻線纏繞在玻璃或雲母的線心構造上,而後再將此組合密封於一硬質的玻璃或陶瓷管中、這個元件與補償導線互相接觸(二條或三條)而被放入於保護管中,並且與端子盒及鑲嵌之配件互相連接。