Elektrisk ladning bevæger sig gennem metaller med varme. Meget ledende metaller, som jern, er meget effektive ledere. Men mindre ledende metaller, som platin, udviser også denne egenskab med meget lavere spændinger. Termoelementer måler temperatur ved at måle de forskellige spændinger, der rejser gennem deres to forskellige typer metaller.
Hvert metal eller hver legering producerer forskellige spændinger under en temperaturforskel ved kendte hastigheder. Termoelementer måler denne forskel og korrelerer den med temperaturen.
