Termoelementet består grundlæggende af to ledninger med forskellige Seebeck-koefficienter og . I den ene ende er ledningerne i kontakt, hvor temperaturen ønskes målt. I den anden ende er der en anden temperatur som reference; her kan et voltmeter tilsluttes. Pga. af de forskellige Seebeck-koefficienter opstår en Elektrisk spænding, som kan måles i voltmetret. Spændingen er givet ved:
hvor ændringen i spænding pr. temperatur altså er givet ved:
Spændingen kan altså bruges til at finde den ukendte temperatur.[1]