Kui kaks erinevat juhti või pooljuhti, A ja B, moodustavad ühendatud otstega vooluringi, tekib ahelas elektromotoorjõud (EMF) seni, kuni kahe ristmiku temperatuurid on erinevad. Temperatuuril T nimetatakse ühte otsa tööotsaks ehk kuumaks ristmikuks ja teist otsa, temperatuuril T0, vabaks otsaks (tuntud ka kui võrdlusots) või külmaks ristmikuks. Selle EMF-i suund ja suurus sõltuvad juhtmete materjalidest ja kahe ristmiku temperatuuridest.
Seda nähtust nimetatakse "termoelektriliseks efektiks", kahe juhi moodustatud vooluringi nimetatakse "termopaariks", neid kahte juhti nimetatakse "termoelektriliseks elemendiks" ja tekitatud EMF-i nimetatakse "termoelektriliseks EMF-iks".
Termoelektriline EMF koosneb kahest osast: üks on kahe juhi kontaktpotentsiaalide erinevus ja teine temperatuuri erinevuse potentsiaalide erinevus ühes juhis.
Termoelektrilise EMF-i suurus termopaari ahelas sõltub ainult termopaari moodustavate juhtide materjalidest ja kahe ristmiku temperatuuridest ning ei sõltu termopaari kujust ja suurusest. Kui termopaari kahe elektroodi materjalid on fikseeritud, on termoelektriline EMF kahe ristmiku temperatuuri erinevuse funktsioon t ja t0.
