Ko se v vezje termočlena vnese tretji kovinski material, dokler sta temperaturi obeh stičišč tega materiala enaki, bo termoelektrični potencial, ki ga ustvari termočlen, ostal nespremenjen, tj. nanj ne bo vplivala uvedba tretje kovine v vezje. Zato lahko pri merjenju temperature s termočlenom priključimo merilni instrument za merjenje termoelektričnega potenciala in nato določimo temperaturo merjenega medija. Merjenje temperature s termočlenom zahteva, da temperatura hladnega spoja (merilni konec je vroč spoj, konec, ki je povezan z merilnim vezjem prek vodilnih žic, se imenuje hladni spoj) ostane konstantna, tako da je velikost termoelektričnega potenciala sorazmerna z izmerjeno temperaturo. Če se temperatura hladnega spoja (okolja) med meritvijo spremeni, bo to resno vplivalo na natančnost meritve. Sprejem nekaterih ukrepov za kompenzacijo učinkov, ki jih povzročijo spremembe temperature hladnega spoja, se imenuje kompenzacija hladnega spoja s termočlenom. Za povezavo z merilnim instrumentom se uporabljajo posebne kompenzacijske žice.
Metoda izračuna kompenzacije hladnega spoja termočlena:
Od milivoltov do temperature: Izmerite temperaturo hladnega spoja, jo pretvorite v ustrezno vrednost v milivoltih, jo dodajte milivoltni vrednosti termočlena in jo nato pretvorite v temperaturo;
Od temperature do milivoltov: izmerite dejansko temperaturo in temperaturo hladnega spoja, ju ločeno pretvorite v milivoltne vrednosti, odštejte ju, da dobite milivoltno vrednost, nato pa dobite temperaturo.
