Um par termoelétrico é um gerador de eletricidade chamado pilha termoelétrica.  Mas, as pilhas, em geral, não são formadas de um único par, mas, de muitos pares ligados em série.  As junções ficam alternadamente de um lado e do outro. Desse modo as diferenças de potencial desenvolvidas pelos diversos pares são somadas.

Conhecida a diferença de temperatura entre as junções de um par termoelétrico, pode-se determinar a diferença de potencial gerada entre as junções.  E, reciprocamente, conhecida a diferença de potencial gerada entre as junções pode-se determinar a diferença de temperatura entre elas.  Podemos medir a temperatura  de certo ambiente (por exemplo, de um forno), introduzindo nele uma junção  de um par termoelétrico e mantendo a outra junção a uma temperatura  conhecida.  Temos a diferença de potencial V gerada entre as uniões.  Aplicando a fórmula calculamos .

O par termoelétrico, quando usado para medida de temperaturas é chamado termômetro termoelétrico.  É usado para medida de altas temperaturas, e constitue a mais importante aplicação do fenômeno termoelétrico.