高溫耐磨熱電偶根據塞貝克系數，溫度梯度在傳導性金屬上產生電壓。由兩種不同的金屬組成，金屬絲的塞貝克系數S(T)一般不同。工作原理，向一段金屬絲施加一個電壓源時，電流從正端流向負端，金屬絲發熱，造成一部分能量損耗。托馬斯·塞貝克在1821年發現的塞貝克效應則是一種反向現象：向一段金屬絲應用某種溫度梯度時，會產生一個電勢。這就是熱電偶的物理基礎。
(式1)
式中，∇V為電壓梯度，∇T為溫度梯度，S(T)為塞貝克系數。塞貝克系數與材料相關，并且也是溫度的函數。一段金屬絲上兩個不同溫度點之間的電壓等于塞貝克系數函數在溫度上的積分。
(式2)
例如，T1、T2和T3表示一段金屬絲上不同位置點的溫度。T1 (藍色)表示zui低溫度點，T3(紅色)表示zui高溫度點。T2和T1之間的電壓為：類似地，T3和T1之間的電壓為：根據積分的可加性，V31也等于：
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