热电偶温度传感器是把冷端（与仪表相接的两端），与热端（要求测量的温度端）之间的温度差异转化为电动势（电压）的温度传感器。例如，热电偶两端均处于20度环境温度下，现在热端加热，要求仪表测量出加热端的温度。显然，这时热端（加热处）和冷端（接二次仪表的两端）有温度差，此温度差就会产生对应的电动势（电压），相应的也会产生电流，因所产生的热电势（电压）大小与测量温度呈一定的比例关系，仪表将温度差产生的电压大小转化为温度，假设转化后为70度，此温度值就会出现在仪表上。即由温度差   电动势（电压）  温度的过程。由于热电偶传感器的冷端温度经常发生变化，而热电偶测量温度时要求其冷端温度保持不变，其热电势（电压）大小才能与测量温度呈一定的比例关系，如果冷端的环境温度变化，将严重影响测量的准确性。所以二次仪表应对热电偶的这种误差作自动补偿。

例如，冷端的温度为２０度，所测出对应测量端的温度为１００度，但由于冷端温度的变化（因为温度环境一般不可能为恒温），由２０度降低至１８度，温度差就变大了，那么相对应的测量端的温度就会相应的变化为１０２，影响了测量值的准确性。为保证测量值不变，二次仪表就应对冷端自动补偿２度，将其维持在原来的２０度，使之测量值保持在１００度，以此来保证测量值的准确性及稳定性。

若热端要测量的温度环境和二次仪表距离很远，那热电偶温度传感器跟二次仪表之间的连接线则必须使用热电偶专用补偿导线，补偿导线是具有与所匹配的热电偶的热电势（电压）的标称值（直接标明的国家规定的标准值）相同的一对带有绝缘层的导线，用它们连接热电偶与测量装置。补偿导线又分延长型和补偿型。