Τα θερμοστοιχεία είναι πολύ απλοί και ανθεκτικοί αισθητήρες θερμοκρασίας. Αποτελούνται από δύο διαφορετικά υλικά που ενώνονται στο ένα άκρο και χωρίζονται στο άλλο. Τα διαχωρισμένα άκρα θεωρούνται η έξοδος και παράγουν τάση η οποία είναι ανάλογη με τη θερμότητα που μετρούν ή παρακολουθούν. Δηλαδή, όσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση. Το γεγονός ότι δύο μέταλλα παράγουν τάση είναι γνωστό ως φαινόμενο Seebeck. Δύο κοινές εφαρμογές των θερμοστοιχείων είναι η μέτρηση της θερμοκρασίας του δωματίου και η παρακολούθηση της παρουσίας ενός πιλοτικού φωτός.
Τα θερμοστοιχεία έρχονται με διαφορετικά ζεύγη υλικών που επιτρέπουν ένα πολύ ευρύ φάσμα εφαρμογών. Οι διαφορετικές συνθέσεις τυποποιούνται σε τύπους θερμοστοιχείων. Στους διαφορετικούς τύπους δίνονται ονόματα γραμμάτων που είναι τυποποιημένα σε όλο τον κλάδο. Με αυτόν τον τρόπο ο καταναλωτής μπορεί να αγοράσει έναν αναγνώστη θερμοστοιχείου τύπου «J» από έναν κατασκευαστή και θερμοστοιχεία «J» από διαφορετικό κατασκευαστή και να μπορέσει να δημιουργήσει ένα σύστημα που θα λειτουργήσει. Ο κατασκευαστής των θερμοστοιχείων θα παράσχει πίνακες που υποδεικνύουν τον καλύτερο τύπο θερμοστοιχείου για ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας. Ο κατασκευαστής θα παρέχει επίσης δεδομένα σχετικά με τη σχέση θερμοκρασίας και τάσης για κάθε τύπο θερμοστοιχείου.
Τα θερμοστοιχεία είναι εύκολα στη χρήση και δεν απαιτούν μπαταρίες ή φανταχτερά ηλεκτρονικά. Ωστόσο, τα σήματα τάσης που παράγονται είναι πολύ μικρά, επομένως μπορεί να χρειαστεί ένας ενισχυτής εάν θέλετε να διαβάσετε τις θερμοκρασίες σε έναν υπολογιστή. Η σχέση τάσης με τη θερμοκρασία δεν είναι πάντα μια απλή γραμμική σχέση, επομένως μπορεί να χρειαστεί ένας πίνακας «αναζήτησης» για να μετατραπούν οι ενδείξεις τάσης σε μετρήσεις θερμοκρασίας. Αυτές οι πληροφορίες είναι διαθέσιμες από τον κατασκευαστή του θερμοστοιχείου. Οι περισσότεροι κατασκευαστές θερμοστοιχείων θα κατασκευάσουν επίσης συσκευές που μετατρέπουν τις τάσεις σε μονάδες «μηχανικής». Αυτό καθιστά τη χρήση ενός συστήματος απόκτησης θερμοκρασίας με βάση το θερμοστοιχείο ακόμα πιο εύκολη στην εφαρμογή.
Ωστόσο, η απλότητα του θερμοστοιχείου μπορεί να είναι απατηλή. Πολλοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν την ακρίβεια του συστήματος. Χρειάζεται προσοχή κατά τον τερματισμό του θερμοστοιχείου στη συσκευή μέτρησης, ώστε να μην υπάρχουν σφάλματα σε αυτό το σημείο. Η τάση στους ακροδέκτες του θερμοστοιχείου είναι ανάλογη με τη θερμοκρασία της διασταύρωσης, επομένως όταν χρησιμοποιείτε ένα θερμοστοιχείο, είναι πολύ σημαντικό η ένωση του θερμοστοιχείου να βρίσκεται σε πολύ στενή επαφή με το αντικείμενο που μετράται. Δεδομένου ότι το θερμοστοιχείο είναι ένα ηλεκτρικά αγώγιμο καλώδιο, πρέπει να ληφθεί μέριμνα ώστε να μην υπάρχει δυνατότητα επαφής με άλλους εκτεθειμένους ηλεκτρικούς αγωγούς. Τέλος, με την πάροδο του χρόνου η μόνωση μεταξύ των δύο καλωδίων του θερμοστοιχείου μπορεί να χαλάσει και να προκαλέσει σφάλματα στην ένδειξη θερμοκρασίας.
Με λίγο προγραμματισμό και περιοδική συντήρηση, ένα σύστημα απόκτησης θερμοκρασίας που βασίζεται σε θερμοστοιχεία θα παρέχει μια οικονομικά αποδοτική και αξιόπιστη μέθοδο για τη λήψη δεδομένων θερμοκρασίας.