Kun kaksi erilaista johdinta tai puolijohdetta, A ja B, muodostavat piirin, jonka päät on kytketty toisiinsa, piiriin muodostuu sähkömotorinen voima (EMF) niin kauan kuin lämpötilat molemmissa risteyksissä ovat erilaiset. Toista päätä lämpötilassa T kutsutaan työpääksi tai kuumaliitokseksi, ja toista päätä, lämpötilassa T0, kutsutaan vapaaksi pääksi (tunnetaan myös referenssipääksi) tai kylmäliitokseksi. Tämän EMF:n suunta ja suuruus riippuvat johtimien materiaaleista ja lämpötiloista molemmissa risteyksissä.
Tätä ilmiötä kutsutaan "lämpösähköiseksi efektiksi", kahden johtimen muodostamaa piiriä kutsutaan "lämpöpariksi", näitä kahta johdinta kutsutaan "lämpösähköisiksi elementeiksi" ja syntyvää EMF:ää kutsutaan "lämpösähköiseksi EMF:ksi".
Lämpösähköinen EMF koostuu kahdesta osasta: toinen on kahden johtimen välinen kosketuspotentiaaliero ja toinen lämpötilaeron potentiaaliero yhden johtimen sisällä.
Termosähköisen EMF:n suuruus termoparipiirissä riippuu vain termoparin muodostavien johtimien materiaaleista ja lämpötiloista molemmissa risteyksissä, ja se on riippumaton termoparin muodosta ja koosta. Kun termoparin kahden elektrodin materiaalit ovat kiinteät, lämpösähköinen EMF on kahden liitoskohdan lämpötilaeron funktio t ja t0.
