Načelo delovanja kompenzacijskih vodnikov je, da se v določenem temperaturnem območju vodnik s termoelektričnimi lastnostmi, ki so zelo podobne lastnostim termočlena, imenuje kompenzacijski vodnik za termočlen.
V skladu s pravilom o vmesni temperaturi termočlena je skupna potencialna vrednost tokokroga za merjenje temperature termočlena odvisna le od temperatur vročega in referenčnega spoja in nanjo ne vplivajo spremembe vmesne temperature. Zato se lahko kompenzacijski vodi, ki se ujemajo z materialom termočlena, uporabijo za zamenjavo dragega materiala termočlena, ki ga je treba razširiti, tako da se referenčni spoj razširi od spojne omarice termočlena do terminala instrumenta, pri čemer kompenzacijski vod kompenzira prvotno temperaturo referenčnega spoja.
Poleg zmanjšanja merilnih napak imajo kompenzacijski vodi tudi naslednje prednosti: lahko izboljšajo fizikalne in mehanske lastnosti vezja za merjenje temperature termočlena. Na primer, z uporabo več{1}}žilnih jeder ali kompenzacijskih vodnikov z majhnim-premerom lahko izboljšate prožnost vezja, olajšate povezave in omogočite zaščito pred zunanjimi motnjami; lahko tudi znižajo stroške merilnega vezja.
