Dans un circuit fermé constitué de deux conducteurs de nature différente, il circule un courant lorsqu’on
maintient entre les deux jonctions une différence de température.
Ce phénomène, lié à l’effet Peltieri
(Inverse de l’effet Seebeckii), est utilisé pour la réalisation de sondes thermométriques très précises.
La force électromotrice qui apparaît dans le circuit dépend de la nature des deux conducteurs et des températures
des deux jonctions: celles-ci sont appelées respectivement soudure chaude et soudure froide.
Une des jonctions est en général maintenue à une température de référence (par exemple 0 °C), l’autre servant de capteur.
Le thermocouple le plus précis est constitué de platine et d’un alliage platine + 10% de rhodium (couple Le
Chatelier); la sensibilité est de l’ordre de 10 microvolts par degré. D’autres couples métalliques fournissent
jusqu’à 70 microvolts par degré, mais les jonctions entre des corps tels que tellure ou bismuth, ainsi que les
couples formés de cristaux de germanium dopés n et p, délivrent des forces électromotrices beaucoup plus
considérables; ils sont toutefois difficilement manipulables.
Le thermocouple le plus réfractaire (utilisable jusqu’à 2 800 °C) est formé de tungstène et d’un alliage de tungstène et de 26% de rhénium.
Dans le domaine cryogénique, on peut atteindre 1 K (environ) avec certains couples, formés, par exemple, d’alliages or-cobalt
un thermocouple génère une tension dont la valeur est fonction de la température et du coefficient de Seebeck (α) de la jonction des deux métaux dissemblables, il ne reste plus qu'à mesurer celle-ci à l'aide d'un voltmètre puis d'exprimer, par calcul, la tension mesurée en température.