Et termoelement er et temperaturfølende-element og et primært instrument, der direkte måler temperaturen. Den består af et lukket kredsløb bestående af to ledere af forskellige materialer. På grund af forskellen i materialer forårsager forskellige elektrondensiteter elektrondiffusion, og et elektrisk potentiale genereres efter at have nået en stabil ligevægt. Når der er en temperaturgradient mellem de to ender, genereres en strøm i kredsløbet, der producerer et termoelektrisk potentiale. Jo større temperaturforskellen er, jo større er strømmen. Temperaturværdien kan bestemmes efter måling af det termoelektriske potentiale. Et termoelement er i bund og grund en energiomformer, der omdanner termisk energi til elektrisk energi.
Tekniske fordele ved termoelementer: Termoelementer har et bredt temperaturmåleområde og relativt stabil ydeevne; høj målenøjagtighed, da termoelementet er i direkte kontakt med objektet, der måles og ikke påvirkes af mellemmediet; hurtig termisk responstid, da termoelementer reagerer hurtigt på temperaturændringer; stort måleområde, termoelementer kan kontinuerligt måle temperaturer fra -40 til +1600 grader; pålidelig ydeevne og god mekanisk styrke. De har en lang levetid og er nemme at installere.
Et termoelement skal bestå af et lukket kredsløb lavet af to ledere (eller halvledere) med forskellige egenskaber, men som opfylder visse krav. Der skal være en temperaturforskel mellem måleenden og referenceenden af termoelementet.
To ledere eller halvledere A og B af forskellige materialer svejses sammen for at danne et lukket kredsløb. Når der er en temperaturforskel mellem de to forbindelser 1 og 2 af lederne A og B, genereres der en elektromotorisk kraft mellem dem, hvilket danner en strøm i kredsløbet. Dette fænomen kaldes den termoelektriske effekt. Termoelementer virker ved at udnytte denne effekt.
