On appelle thermocouple, le système constitué de deux fils métalliques de natures différentes, soudés à l'une de leurs extrémités - appelée "soudure de mesure" ou souvent même "soudure" - et comportant à l'autre extrémité deux "bornes" de raccordement (ou "fils de raccordement"). Ces fils de raccordement sont à la même température (θa ) qui est généralement la température ambiante ou celle des bornes de l'appareil de mesure.
Lorsque θ est différent de θa, il apparaît entre les bornes de raccordement une f.e.m. qui dépend du couple métallique A/B et des températures θ et θa , sans être pour autant proportionnelle à (θ - θa) .
La nature des fils A et B définit la valeur et la polarité de e. Lorsque l'appareil de mesure de e est notablement éloigné de la soudure de mesure, on remplace une partie du thermocouple par un "câble de compensation", de coût moins élevé, mais qui fournit cependant, aux bornes de raccordement avec l'appareil de mesure, la même f.e.m. que le thermocouple lui même ; la seule condition est que la température de ses connexions avec le thermocouple soit comprise dans un intervalle déterminé, fixé par le constructeur.