热电偶所需的塞贝克电势，是由汤姆孙电势和珀尔帖电势组成的。其中，汤姆逊电势是在一根均质的导体存在温度梯度时，产生的电动势。珀尔帖电势是当两种导体的接触点处，自由电子从密度高的导体流向密度低的导体，接触点处产生的电动势。
如果热电偶有一种金属材料组成。会发生以下现象：
1.的确会有汤姆逊电势，但因为是在一个闭合回路（否则无法产生电流），所以回路的上半部和下半部的汤姆逊电势大小相等，方向相反，因此整个回路总的汤姆逊电势等于零。
2.接点处因为是同一种导体，如果金属材料是均质，不会产生珀尔帖电势。
3.如果金属材料非均质，虽然接点处会因温场不同而产生不同的热电势值，但如果仅根据热电势来判断热电偶测量端温度的高低，会带来误差。
所以，若要热电偶产生非零电势差，用两种不同材料的热电极构成，且两接点具有不同温度，这两个条件缺一不可。