熱電対とは、2種類の異なる金属を接合した構造によって、温度差から発生する熱起電力を利用し、温度を測定するセンサです。
主に工業用途で広く使用されており、応答性が高く、−200℃から＋1400℃までの幅広い温度領域に対応できる点が特長です。
狭小部や特定箇所の測定にも適しており、出力が電気信号のため、処理が容易です。さらに、比較的安価であることから、さまざまな設備や装置に広く導入されています。

熱電対は、「ゼーベック効果」と呼ばれる物理現象を利用した温度センサです。
この効果は、1821年にドイツの物理学者ゼーベックによって発見されました。異なる2種類の金属を接続し、その接点に温度差を与えると、回路内に電圧（熱起電力）が発生します。
この電圧の大きさと極性は、使用される金属の種類および両端の温度差によって決まります。
熱電対は、測温接点（T1）と基準接点（T0）の温度差から生じる電圧を計測器で読み取り、温度に換算します。
なお、基準接点（冷接点）を常に0℃に保つことは現実的ではないため、接点周辺の温度を別途測定し、それを補正する「基準接点補償（冷接点補償）」が一般的に行われます。

B・R・S熱電対は「貴金属熱電対」、N・K・E・J・T熱電対は「卑貴金属熱電対」と呼ばれます。
白金やロジウムといった融点の高い金属を含む貴金属熱電対は、+1000℃以上の高温測定に使用される一方、+1000℃未満の温度測定には、卑貴金属熱電対が使用される傾向があります。