هنگامی که دو هادی یا نیمه هادی متفاوت A و B مداری را تشکیل می دهند که انتهای آنها به هم متصل است، تا زمانی که دما در دو اتصال متفاوت باشد، نیروی الکتروموتور (EMF) در مدار ایجاد می شود. یک سر، در دمای T، انتهای کار یا اتصال داغ، و انتهای دیگر، در دمای T0، انتهای آزاد (همچنین به عنوان انتهای مرجع) یا اتصال سرد نامیده می شود. جهت و بزرگی این EMF به مواد رساناها و دما در دو محل اتصال بستگی دارد.
این پدیده را «اثر ترموالکتریک»، مداری که توسط دو هادی تشکیل میشود «ترموکوپل»، این دو رسانا «عناصر ترموالکتریک» و EMF تولید شده «EMF ترموالکتریک» نامیده میشوند.
EMF ترموالکتریک از دو بخش تشکیل شده است: یکی اختلاف پتانسیل تماس بین دو هادی و دیگری اختلاف پتانسیل اختلاف دما در یک هادی منفرد.
بزرگی EMF ترموالکتریک در مدار ترموکوپل فقط به مواد هادی های تشکیل دهنده ترموکوپل و دما در دو محل اتصال بستگی دارد و مستقل از شکل و اندازه ترموکوپل است. هنگامی که مواد دو الکترود ترموکوپل ثابت هستند، EMF ترموالکتریک تابعی از اختلاف دما بین دو اتصال t و t0 است.
