熱電偶的組成部分包括以下幾個部分：熱電極：熱電極作為測溫敏感元件，是熱電偶溫度傳感器的核心部分，其測量端通常采用焊接方式構成。焊點的形式常用的有點焊、對焊和絞狀點焊（麻花狀）等，焊接質量好壞將影響測溫的可靠性，因此要求焊接牢固、有金屬光澤、表面圓滑、無沾污變質、夾渣和裂紋等。為減小傳熱誤差和動態響應誤差，焊點尺寸應盡量小，通常為2倍熱電極直徑。

絕緣套管：兩熱電極之間要求有良好的絕緣，絕緣套管用于防止兩根熱電極短路。名類絕緣材料都有自己的局限性，要根據測溫范圍和絕緣材料特性選定。常用絕緣材料。為使用方便，常將絕緣材料制成圓形或橢圓形管狀絕緣套管，其結構形式通常為單孔、雙孔、四孔以及其他規格。

保護管：為延長熱電偶的使用壽命，使之免受化學和機械損傷，通常將熱電極（含絕緣套管）裝入保護管內，起到保護、固定和支撐熱電極的作用。作為保護管的材料應有較好的氣密性，不使外部介質滲透到保護管內;有足夠的機械強度，抗彎抗壓;物理、化學性能穩定，不產生對熱電極的腐蝕;高溫環境使用，耐高溫和抗震性能好。常用保護管的材料及其適用溫度，保護管選用一般根據測溫范圍、加熱區長度、環境氣氛以及測溫滯后要求等條件決定。

接線盒：熱電偶的接線盒用來固定接線座和連接外接導線，起著保護熱電極免受外界侵蝕和外接導線與接線柱可以良好接觸的作用，與熱電極、絕緣套管和接線座組成熱電偶的感溫元件。一般制成通用性部件，可以裝在不同的保護管和接線盒中。

接線座作為熱電偶感溫元件和熱電偶接線盒的連接件，將感溫元件固定在接線盒內，其材料一般使用耐火陶瓷。

接線盒般由鋁合金制成，根據被測介質溫度對象和現場環境條件要求，設計成普通防水型、防爆型等接線盒，其結構及特點。接線盒與感溫元件、保護偶產品，即形成相應類型的熱電偶溫度傳感器。