兩種不同的導體接觸構(gòu)成回路時，回路中將產(chǎn)生電勢，這種電勢的大小直接與兩個接點之間的溫度差有關(guān)，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。利用熱電效應(yīng)制成的感溫元件就是熱電偶，利用熱電偶作為感溫元件組成的溫度計就是熱電偶溫度計。
在古典電子理論中，熱電勢由溫差電勢和接觸電勢兩部分構(gòu)成。
溫差電勢是由均質(zhì)導體的兩端溫度差引起的。接觸電勢是當兩種不同的導體A與B接觸時，因兩者的自由電子密度不同，在接觸點產(chǎn)生電子擴散，而形成的電勢。接觸電勢不但是溫度t的函數(shù)，其對熱電勢的貢獻也遠比溫差電勢大。
測出熱電偶因為溫度變化產(chǎn)生的熱電勢，根據(jù)熱電勢和溫度變化之間的函數(shù)關(guān)系就能知道引起熱電勢的溫度值。 
什么叫冷端補償
熱電偶產(chǎn)生的熱電勢取決于其兩端的溫度，只有在冷端溫度保持恒定時，其輸出的熱電勢才是測量端（熱端）溫度的單值函數(shù)。而且，工程技術(shù)上廣泛使用的熱電偶分度表和根據(jù)分度表刻劃的測溫顯示儀的刻度都是根據(jù)冷端溫度為0°C而制作的。因此，對它的冷端溫度必須進行補償，才能保證熱電偶測量精度。
熱電偶冷端溫度的補償方法很多。在工業(yè)儀表和生產(chǎn)現(xiàn)場中，常規(guī)補償方法有冷端溫度補償法和補償電橋法。較先進的補償方法，如智能補償法。
熱電偶溫度補償原理及方法
這樣一理順，就可以輕松理解關(guān)于冷端補償?shù)膸讉�常見問題：
�。薄⒀a償導線補償?shù)氖菧y溫元件接線處溫度與控制室溫度之差；
�。�、補償電路補償?shù)氖强刂剖覝囟扰c需要固定的理論上的冷端溫度之差；
�。场犭娕技�補償導線用反了的后果。例如：
當熱電偶與補償導線連接處的溫度高于控制室溫度時， 補償導線的補償電勢為正，應(yīng)該是熱電偶產(chǎn)生的熱電勢加上補償導線產(chǎn)生的補償電勢，接反了相當于加上了一個負值會使指示偏低；
當熱電偶與補償導線連接處的溫度低于控制室溫度時， 補償導線的補償電勢為負，應(yīng)該是熱電偶產(chǎn)生的熱電勢減去補償導線產(chǎn)生的補償電勢，接反了相當于減去了一個負值會使指示偏高；
當熱電偶與補償導線連接處的溫度等于控制室溫度時，補償導線的補償電勢為零，對測量不產(chǎn)生影響（也就是顯示室溫）。
熱電偶溫度變送器或卡件，都有溫度補償電路。其作用是根據(jù)熱電偶中間溫度定律－“熱電偶回路兩接點（溫度為T、T0）間的熱電勢，等于熱電偶在溫度為T、Tn時的熱電勢與在溫度為Tn、T0時的熱電勢的代數(shù)和。Tn稱中間溫度”。在熱電偶冷端溫度產(chǎn)生一個溫度為Tn、T0時的熱電勢。來對熱電偶冷端溫度的不確定進行補償。它實質(zhì)上，就是能產(chǎn)生一個隨參考端環(huán)境溫度變化而變化的直流毫伏信號。把它串接在熱電偶測量回路中測溫時，就可以使參考端溫度得到自動補償。
采用熱電偶冷端補償電路的根本原因，在于冷端溫度的不確定。雖然熱電偶的分度標準是以零度為基準的；雖然通常以冷端為零度作為基準來解釋溫度補償原理。但在實際上，如果冷端溫度可以固定下來，則只需計算出T(T,To)和T(T,Tn)之間的差值，在指示過程中人為制造一個相反的誤差，來抵消冷端溫度不為零會帶來誤差。就可以得到正確的測量值。
所以冷端補償電路在溫度補償中，不一定非要以零度作為基準。同時，熱電偶的冷端補償電路往往有一個適應(yīng)范圍，超出這個范圍就無法滿足補償?shù)囊�。從適應(yīng)環(huán)境，降低成本，簡化線路，減小體積 等多方面因素出發(fā)，選擇一個適合的，不為零的溫度點作為冷端補償電路的補償基準，就成為一種常見的做法。這個冷端補償電路的補償基準，稱為補償電路的補償溫度。每臺有冷端補償功能的儀表或卡件，都有這個指標。（如果沒有標出則默認為0℃，常見于帶冷端補償?shù)臏囟戎甘緝x和溫度變送器。