Az elvhőelema hőmérsékletmérés a termoelektromos hatáson alapul. Ha két különböző vezetőt vagy félvezetőt csatlakoztat egy zárt hurokba, ha a két csomópont hőmérséklete eltérő, akkor a hurokban termoelektromos potenciál keletkezik. Ezt a jelenséget piroelektromos hatásnak, más néven Seebeck -effektusnak nevezik.
A zárt hurokban keletkező termoelektromos potenciál kétféle elektromos potenciálból áll; termoelektromos potenciál és érintkezési potenciál. A termoelektromos potenciál az elektromos potenciált jelenti, amelyet ugyanazon vezető két vége különböző hőmérsékletek miatt termel. A különböző vezetők különböző elektronsűrűségűek, ezért különböző elektromos potenciált generálnak. Az érintkezési potenciál azt jelenti, hogy két különböző vezető érintkezik.
Mivel elektronsűrűségük eltérő, bizonyos mennyiségű elektron diffúzió lép fel. Amikor elérnek egy bizonyos egyensúlyt, az érintkezési potenciál által képzett potenciál a két különböző vezető anyagtulajdonságaitól és érintkezési pontjaik hőmérsékletétől függ. Jelenleg ahőelemeknemzetközileg használt szabványok. A nemzetközileg szabályozott hőelemek nyolc különböző osztályra oszlanak, nevezetesen B, R, S, K, N, E, J és T, amelyek mérhetik az alacsony hőmérsékletet. 270 Celsius fokot mér nulla alatt, és elérheti az 1800 Celsius fokot is.
Közülük B, R és S a platina sorozatába tartozikhőelemek. Mivel a platina nemesfém, ezeket nemesfém hőelemeknek is nevezik, a maradékokat pedig alacsony árú fém hőelemeknek. Kétféle termoelem szerkezet létezik, közös típus és páncélozott típus. A hagyományos hőelemek általában hőmodulból, szigetelőcsőből, karbantartó hüvelyből és csatlakozódobozból állnak, míg a páncélozott hőelem a hőelem huzal, a szigetelőanyag és a fém karbantartó hüvely kombinációja az összeszerelés után, húzás után. Szilárd kombináció nyújtással.
