Divi dažāda sastāva vadītāji (saukti par termopāra vadiem vai termoelektrodiem) ir savienoti abos galos, lai izveidotu ķēdi. Ja abu savienojumu temperatūras atšķiras, ķēdē tiek ģenerēts elektromotora spēks. Šo parādību sauc par termoelektrisko efektu, un šo elektromotora spēku sauc par termoelektrisko potenciālu. Termopāri izmanto šo principu temperatūras mērīšanai. Vides temperatūras mērīšanai tieši izmantoto galu sauc par darba galu (sauktu arī par mērīšanas galu), bet otru galu sauc par auksto galu (ko sauc arī par kompensācijas galu). Aukstais gals ir savienots ar displeja instrumentu vai atbilstošu instrumentu, kas norāda termopāra radīto termoelektrisko potenciālu.
Termopāris būtībā ir enerģijas pārveidotājs, kas pārvērš siltumenerģiju elektroenerģijā, izmantojot radīto termoelektrisko potenciālu temperatūras mērīšanai. Attiecībā uz termopāra termoelektrisko potenciālu jāņem vērā šādi punkti:
1. Termopāra termoelektriskais potenciāls ir temperatūras starpības funkcija starp abiem termopāra darba gala galiem, nevis temperatūras starpības funkcija starp auksto galu un darba galu;
2. Termopāra radītā termoelektriskā potenciāla lielums, kad termopāra materiāls ir vienmērīgs, nav atkarīgs no termopāra garuma un diametra, un ir saistīts tikai ar termopāra materiāla sastāvu un temperatūras starpību starp abiem galiem;
3. Kad ir noteikti divu termopāra vadu materiāli, termopāra termoelektriskā potenciāla lielums ir saistīts tikai ar termopāra temperatūras starpību. Ja termopāra aukstā gala temperatūra tiek uzturēta nemainīga, tad termopāra termoelektriskais potenciāls ir viena -novērtēta darba gala temperatūras funkcija. Divi dažādu materiālu vadītāji jeb pusvadītāji A un B ir sametināti kopā, veidojot slēgtu ķēdi. Ja starp diviem vadītāju A un B krustojumiem 1 un 2 ir temperatūras starpība, starp tiem tiek ģenerēts elektromotora spēks, tādējādi ķēdē veidojot strāvu. Termopāri darbojas, izmantojot šo efektu.
