เมื่อตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันสองตัว A และ B สร้างวงจรโดยที่ปลายทั้งสองเชื่อมต่อกัน แรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) จะถูกสร้างขึ้นในวงจรตราบใดที่อุณหภูมิที่ทางแยกทั้งสองต่างกัน ปลายด้านหนึ่งที่อุณหภูมิ T เรียกว่าปลายทำงานหรือหัวต่อร้อน และปลายอีกด้านหนึ่งที่อุณหภูมิ T0 เรียกว่าปลายอิสระ (หรือที่เรียกว่าปลายอ้างอิง) หรือหัวต่อเย็น ทิศทางและขนาดของ EMF นี้ขึ้นอยู่กับวัสดุของตัวนำและอุณหภูมิที่ทางแยกทั้งสอง
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "เอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริก" วงจรที่เกิดจากตัวนำทั้งสองเรียกว่า "เทอร์โมคัปเปิล" ตัวนำทั้งสองนี้เรียกว่า "องค์ประกอบเทอร์โมอิเล็กทริก" และ EMF ที่สร้างขึ้นเรียกว่า "เทอร์โมอิเล็กทริก EMF"
EMF ของเทอร์โมอิเล็กทริกประกอบด้วยสองส่วน ส่วนแรกคือความต่างศักย์หน้าสัมผัสระหว่างตัวนำทั้งสอง และอีกส่วนคือความต่างศักย์ไฟฟ้าของอุณหภูมิภายในตัวนำเดี่ยว
ขนาดของ EMF ของเทอร์โมอิเล็กทริกในวงจรเทอร์โมคัปเปิลขึ้นอยู่กับวัสดุของตัวนำที่สร้างเทอร์โมคัปเปิลและอุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อทั้งสองเท่านั้น และไม่ขึ้นอยู่กับรูปร่างและขนาดของเทอร์โมคัปเปิล เมื่อวัสดุของอิเล็กโทรดทั้งสองของเทอร์โมคัปเปิลได้รับการแก้ไขแล้ว EMF ของเทอร์โมอิเล็กทริกจะเป็นฟังก์ชันของความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดเชื่อมต่อทั้งสองคือ t และ t0
