Термоэлектрический эффект в термоэлементах работает благодаря эффекту Зеебека. 24 Он заключается в том, что в замкнутой цепи из двух разнородных проводников возникает электродвижущая сила (термо-ЭДС), если места их соединения, или спаи, поддерживать при разной температуре. 4

Объяснение эффекта: если вдоль проводника существует градиент температуры, то электроны на горячем конце приобретают более высокие энергии и скорости, чем на холодном. 3 В результате возникает поток электронов от горячего конца к холодному. 3 На холодном конце накапливается отрицательный заряд, а на горячем остаётся нескомпенсированный положительный заряд. 3 Процесс накопления заряда продолжается до тех пор, пока возникшая разность потенциалов не вызовет поток электронов в обратном направлении, равный первичному, благодаря чему установится равновесие. 3

Величина термоэлектродвижущей силы зависит от материала проводников и разницы температур контактов, направление тока в контуре — от того, температура какого спая выше. 4