Termopari koostuu kahdesta erilaisesta metallilangasta, jotka yhdistyvät muodostamaan lämpötilan mittausliitoksen. Molempien metallien liitoskohdan lämmittäminen luo lämpösähköisen virran, joka tunnetaan nimellä Seebeck-virta. Kun lämpö siirtyy kuumasta päästä viileämpään päähän, metallien sisällä olevat elektronit luovat sähköä.
Jotta termopari toimisi oikein, yhden metallin on oltava positiivisesti varautunut ja toisen negatiivisesti varautunut. Esimerkki olisi positiivisesti varautunut kupari toisessa johdossa ja negatiivisesti varautunut nikkeli toisessa.
Termosähköiset virrat ovat pieniä, tyypillisesti mitattuna mikrovoltteina. Tämä jännite muunnetaan sitten lämpötilalukemiksi. Termoparien lukemat voivat olla melko tarkkoja, minkä vuoksi näillä laitteilla on arvoa niin monissa ainutlaatuisissa sovelluksissa.
