Kiedy dwa różne przewodniki lub półprzewodniki, A i B, tworzą obwód z połączonymi końcami, w obwodzie generowana jest siła elektromotoryczna (EMF), o ile temperatury na obu złączach są różne. Jeden koniec w temperaturze T nazywany jest końcem roboczym lub złączem gorącym, a drugi koniec w temperaturze T0 nazywany jest końcem wolnym (znanym również jako koniec odniesienia) lub złączem zimnym. Kierunek i wielkość tego pola elektromagnetycznego zależą od materiałów przewodników i temperatur na dwóch złączach.
Zjawisko to nazywa się „efektem termoelektrycznym”, obwód utworzony przez dwa przewodniki nazywa się „termoparą”, te dwa przewodniki nazywane są „elementami termoelektrycznymi”, a wytworzone pole elektromagnetyczne nazywa się „termoelektrycznym polem elektromagnetycznym”.
Termoelektryczne pole elektromagnetyczne składa się z dwóch części: jedna to różnica potencjałów stykowych między dwoma przewodnikami, a druga to różnica potencjałów różnicy temperatur w pojedynczym przewodniku.
Wielkość termoelektrycznego pola elektromagnetycznego w obwodzie termopary zależy tylko od materiałów przewodników tworzących termoparę i temperatur na dwóch złączach i jest niezależna od kształtu i rozmiaru termopary. Gdy materiały dwóch elektrod termopary są nieruchome, termoelektryczne pole elektromagnetyczne jest funkcją różnicy temperatur pomiędzy dwoma złączami, t i t0.
