热电偶（thermocouple）是把两种不同材料的金属的一端连接起来，运用热电效应来测量温度的传感器。

热电偶是一种感温元件,是一次外表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号, 再通过电气外表（二次外表）转换成被测介质的温度。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为安闲端，（安闲端通常处于某个安稳的温度下）。依据热电动势与温度的函数联系, 制成热电偶分度表; 分度表是安闲端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。

在热电偶回路中接入第三种金属材料时, 只需该材料两个接点的温度相同, 热电偶所发生的热电势将坚持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因而, 在热电偶测温时, 可接入测量外表, 测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。