组成热电偶的两根导体或半导体称为热电极，根据热电效应的原理，任意两种不同质的导体或半导体都可作为热电极组成热电偶。但作为实用的测温元件，不是所有的材料都适用于作热电偶，对它们必须经过严格的选择。对制作热电偶材料的基本要求是：
① 热电特性稳定，即热电动势与温度的对应关系保持恒定。
② 两种材料组成的热电偶应输出较大的热电动势，以得到较高的灵敏度，且热电动势与温度间应尽可能成线性关系，这样易于测量，且可得到较高的精确度。
③ 电阻温度系数和电阻率要小，否则热电偶的电阻将随工作端的温度不同而有较大的变化，影响测量结果的精确性。
④ 能应用于较宽的温度范围，热电特性、物理化学性能稳定。
⑤ 较好的工艺性能，便于成批生产，且复现性好，便于统一分度。
完全满足上述条件要求的材料很难找到。一般来说，纯金属的热电极容易复制，但其热电势小，平均约为20 V μ /℃，非金属的电极的热电势较大，可达1000 V μ /℃，且熔点高，但复制性和稳定性都较差；合金热电极的热电性能和工艺性介于前面两者之间，所以合金热电极用得较多。
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