熱電偶變送器是工業上常用的溫度檢測元件之一，是一次儀表，可以用來直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過電氣儀表轉換成被測介質的溫度。熱電偶主要用作工業生產過程中測量溫度參數。熱電偶實際上是一種能量轉換器，它將熱能轉換為電能，用所產生的熱電勢測量溫度。
由于熱電偶變送器的材料一般都比較特殊，而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷端延伸到溫度比較穩定的控制室內，連接到 儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度對測溫的影響。
熱電偶變送器的測溫原理是基于熱電效應。將兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，當兩個接點處的溫度不同時，回路中將產生熱電勢，這種現象稱為熱電效應，又稱為塞貝克效應。閉合回路中產生的熱電勢有兩種電勢組成；溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導體的兩端因溫度不同而產生的電勢，不同的導體具有不同的電子密度。
熱電偶變送器用絕緣物，在高溫下，其絕緣電阻隨溫度升高而急驟降低，因而，將有漏電流產生，該電流經過絕緣電阻曾經降落的絕緣物流入儀表，使儀表指示不穩或產生丈量誤差，也可能發作記載儀亂打點的現象。
