În teorie, oricare doi conductori (sau semiconductori) diferiți pot fi configurați ca termocupluri, dar ca elemente practice de măsurare a temperaturii, cerințele pentru acestea sunt multiple. Pentru a asigura fiabilitatea și o precizie suficientă a măsurătorilor în tehnologia de inginerie, nu toate materialele pot forma termocupluri. În general, cerințele de bază pentru materialele electrozilor termocuplurilor sunt:
(1) În domeniul de măsurare a temperaturii, proprietățile termoelectrice sunt stabile, nu se modifică în timp, au o stabilitate fizică și chimică suficientă și nu se oxidează sau se corodează ușor;
(2) Coeficient de rezistență la temperatură scăzută, conductivitate ridicată și căldură specifică scăzută;
(3) Potențialul termoelectric generat în măsurarea temperaturii ar trebui să fie mare și există o relație de funcție liniară sau aproape liniară cu o singură valoare între potențialul termoelectric și temperatură;
(4) Reproductibilitate bună a materialului, rezistență mecanică ridicată, proces de fabricație simplu și preț accesibil.