Cặp nhiệt điện tạo ra điện áp có thể đo được khi nhiệt độ xung quanh tăng hoặc giảm, trong đó nhiệt điện trở thay đổi điện trở của chúng đối với dòng điện khi nhiệt độ thay đổi. Ngoài ra, cặp nhiệt điện và nhiệt điện trở được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, tùy thuộc vào độ chính xác cần thiết và phạm vi nhiệt độ liên quan.
Cặp nhiệt điện khai thác thực tế là khi hai kim loại khác nhau được kết hợp với nhau và trong điều kiện nhiệt độ thay đổi, hiệu điện thế hoặc hiệu điện thế giữa hai kim loại sẽ thay đổi. Đây được gọi là Hiệu ứng Seebeck, được đặt theo tên của người phát hiện ra nó, Thomas Seebeck. Cặp nhiệt điện được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt cao, thường là lựa chọn khả thi duy nhất. Tuy nhiên, khi so sánh với nhiệt điện trở, cặp nhiệt độ không chính xác hoặc chính xác bằng và thường phải hiệu chuẩn lại trước và sau mỗi lần sử dụng.
Mặt khác, nhiệt điện trở bị hạn chế trong các ứng dụng nhiệt độ thấp hơn nhưng có độ chính xác tốt hơn nhiều và theo dõi các thay đổi một cách đáng tin cậy, chính xác hơn nhiều so với cặp nhiệt điện trung bình. Bởi vì chúng nhỏ, nhẹ và rất chính xác, nhiệt điện trở thường được sử dụng cùng với bộ vi xử lý và đơn vị ghi dữ liệu. Nhờ kích thước nhỏ hơn của chúng, các nhiệt điện trở thường được bố trí với các đối trọng dự phòng để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Vì chúng tạo ra những thay đổi lớn, tỷ lệ thuận về điện trở đối với một sự thay đổi nhiệt độ nhất định, nên nhiệt điện trở cung cấp sự thể hiện chính xác hơn nhiều về những thay đổi thực tế của nhiệt độ.
