Το θερμοστοιχείο είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο στοιχείο μέτρησης θερμοκρασίας σε όργανα μέτρησης θερμοκρασίας. Μετρά άμεσα τη θερμοκρασία και μετατρέπει τα σήματα θερμοκρασίας σε σήματα θερμοηλεκτρικού δυναμικού, τα οποία στη συνέχεια μετατρέπονται στη θερμοκρασία του μετρούμενου μέσου μέσω ηλεκτρικών οργάνων (δευτερεύοντα όργανα). Η εμφάνιση διαφόρων θερμοστοιχείων είναι συχνά πολύ διαφορετική λόγω αναγκών, αλλά η βασική τους δομή είναι περίπου η ίδια. Συνήθως αποτελούνται από κύρια μέρη όπως θερμά ηλεκτρόδια, μονωτικούς σωλήνες προστασίας χιτώνων και κουτιά διακλάδωσης και συνήθως χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με όργανα οθόνης, όργανα εγγραφής και ηλεκτρονικούς ρυθμιστές.
Στη βιομηχανική παραγωγική διαδικασία, η θερμοκρασία είναι μια από τις σημαντικές παραμέτρους που πρέπει να μετρώνται και να ελέγχονται. Στη μέτρηση θερμοκρασίας, τα θερμοστοιχεία χρησιμοποιούνται ευρέως. Έχουν πολλά πλεονεκτήματα όπως απλή δομή, βολική κατασκευή, μεγάλο εύρος μέτρησης, υψηλή ακρίβεια, μικρή αδράνεια και βολική απομακρυσμένη μετάδοση σημάτων εξόδου. Επιπλέον, δεδομένου ότι τα θερμοστοιχεία είναι παθητικούς αισθητήρες, δεν απαιτούν εξωτερική παροχή ρεύματος κατά τη μέτρηση και είναι πολύ βολικά στη χρήση. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται συχνά για τη μέτρηση της θερμοκρασίας αερίου ή υγρού σε κλιβάνους και αγωγούς και την επιφανειακή θερμοκρασία των στερεών.