Датчики на основе эффекта Зеебека работают следующим образом: в замкнутой цепи из двух разнородных проводников возникает электродвижущая сила (термо-ЭДС), если места их соединения, или спаи, поддерживать при разной температуре. 3

Эффект не возникает в случае использования однородных материалов, а также при одинаковых температурах спаев. 3 Величина термоэлектродвижущей силы зависит от материала проводников и разницы температур контактов, направление тока в контуре — от того, температура какого спая выше. 3

Например, в термопаре один спай, «горячий», помещают в среду с измеряемой температурой, а другой, «холодный», замыкается на контакты измерительного прибора или соединяется с устройством автоматического управления. 3 Термо-ЭДС возникает за счёт разницы потенциалов между соединениями проводников при интенсивном нагреве или охлаждении горячего спая. 23 Напряжение на холодном спае пропорционально зависит от температуры на горячем. 23

Также эффект Зеебека применяется в интегрированных датчиках, в которых соответствующие пары материалов наносятся на поверхность полупроводниковых подложек. 4 Примером таких датчиков является термоэлемент для обнаружения тепловых излучений. 4