두 종류의 금속을 접속하고 접속부의 양단에 온도차가 생기면 열기전력이 발생하는 현상(제백효과)을 이용하여 온도를 측정하는 소자를 말한다. 온도 측정에는 성질상 기준접점이 사용되지만 기타 실온식 기준접점, 서머스탯식(thermostat type) 기준접점 등이 있다. 열전대의 종류에는 100℃ 이상의 고온 측정에는 백금-백금 로듐(PR), 100℃ 이하에서는 크로멜, 알루멜(CA), 400℃이하에서는 철-콘스탄탄(IC), 250℃이하에서는 동-콘스탄탄(CC)이 있으며, 이 방식은 광범위하게 사용된다.