Ezt alakítják át termoelektromotoros erőjellé, és egy elektromos műszeren (másodlagos műszeren) alakítják át a mért közeg hőmérsékletére. A hőelemes hőmérsékletmérés alapelve, hogy két különböző komponensű vezető zárt hurkot alkot. Ha mindkét végén hőmérsékleti gradiens van, akkor áram fog átfolyni a hurkon. Ekkor a két vége között elektromotoros erő-termoelektromotoros erő lesz. Ez az úgynevezett Seebeck-effektus. Két különböző összetételű homogén vezető termoelektród, a magasabb hőmérsékletű vége a munkavég, az alacsonyabb hőmérsékletű a szabad vége, és a szabad vége általában egy bizonyos állandó hőmérsékletű. A termoelektromotoros erő és a hőmérséklet funkcionális kapcsolatának megfelelően termoelem index táblázatot készítünk; az indextáblázatot akkor kapjuk meg, ha a szabad véghőmérséklet 0 ℃, és a különböző hőelemek eltérő indextáblázattal rendelkeznek.
Ha a harmadik fémanyagot csatlakoztatjuk a hőelem körbe, amíg az anyag két csomópontjának hőmérséklete megegyezik, addig a hőelem által generált termoelektromos potenciál változatlan marad, vagyis a harmadik nem befolyásolja. fém az áramkörben. Ezért amikor a hőelem méri a hőmérsékletet, a mérőműszer csatlakoztatható, a termoelektromotoros erő mérése után pedig a mért közeg hőmérséklete ismerhető meg.
