Termopari on lämpötilan{0}}anturielementti ja ensisijainen instrumentti, joka mittaa lämpötilaa suoraan. Se koostuu suljetusta piiristä, joka koostuu kahdesta eri materiaalia olevasta johtimesta. Materiaalieroista johtuen erilaiset elektronitiheydet aiheuttavat elektronien diffuusiota, ja vakaan tasapainon saavuttamisen jälkeen syntyy sähköpotentiaali. Kun näiden kahden päiden välillä on lämpötilagradientti, piiriin muodostuu virta, joka tuottaa lämpösähköisen potentiaalin. Mitä suurempi lämpötilaero, sitä suurempi virta. Lämpötila-arvo voidaan määrittää termosähköisen potentiaalin mittaamisen jälkeen. Termopari on pohjimmiltaan energianmuunnin, joka muuntaa lämpöenergian sähköenergiaksi.
Termoparien tekniset edut: Termopareilla on laaja lämpötilan mittausalue ja suhteellisen vakaa suorituskyky; korkea mittaustarkkuus, koska lämpöpari on suorassa kosketuksessa mitattavaan kohteeseen eikä väliaine vaikuta siihen; nopea terminen vasteaika, koska termoparit reagoivat nopeasti lämpötilan muutoksiin; suuri mittausalue, termoparit voivat mitata jatkuvasti lämpötiloja -40 - +1600 astetta; luotettava suorituskyky ja hyvä mekaaninen lujuus. Niillä on pitkä käyttöikä ja helppo asentaa.
Termoparin tulee koostua suljetusta piiristä, joka on valmistettu kahdesta johtimesta (tai puolijohteesta), joilla on eri ominaisuudet mutta jotka täyttävät tietyt vaatimukset. Termoparin mittauspään ja vertailupään välillä on oltava lämpötilaero.
Kaksi eri materiaalista valmistettua johdinta tai puolijohdetta A ja B hitsataan yhteen muodostamaan suljetun piirin. Kun johtimien A ja B kahden liitoskohdan 1 ja 2 välillä on lämpötilaero, syntyy niiden välille sähkömotorinen voima muodostaen siten virran piiriin. Tätä ilmiötä kutsutaan termosähköiseksi efektiksi. Termoparit toimivat hyödyntämällä tätä vaikutusta.
