Termoelement er en elektrisk innretning som består av to ulikeelektriske ledere som er forbundet med hverandre slik at de danner enstrømkrets. Som følge av dentermoelektriske effekten produseres en temperaturavhengigspenning. Termoelementet blir derfor ofte brukt som temperatursensor.

De to elektriske lederne består av to ulikemetaller ellerhalvledere. Ved forskjelligtemperatur på de stedene der de er koblet sammen oppstår enelektromotorisk spenning i kretsen. Spenningen avhenger av materialene i elementet og av temperaturen, og vil vanligvis øke med økende temperaturforskjell. Et termoelement kan derfor brukes som føler (sensor ellertransduser) for temperaturmåling. Det ene tilkoblingspunktet holdes da på konstant temperatur, for eksempel i isbad, og spenningen fra elementet blir et mål for temperaturen i det andre tilkoblingspunktet. I enkle temperaturmålere kobles termoelementet direkte til etmillivoltmeter. Ved presisjonsmåling brukespotensiometer.

Termoelementer absorberer lite varme, de er små og kan plasseres på steder der det er vanskelig å komme til med andretermometre. Vanlig brukte materialer for termoelementer erkobber ogkonstantan (fra −200°C til +350 °C),jern og konstantan (opptil 960 °C),nikkel og enkrom-nikkel-legering (opptil 1200 °C),platina og platina-rhodium (presisjonsmålinger 0 – 1600 °C),wolfram og wolfram-molybden (opptil 3300 °C).

Termoelementer brukes forinterpolasjon mellom fast definerte punkter på den internasjonale praktisketemperaturskalaen. Termoelementer fremstilt av elektriske halvledere kan gi mye høyere termospenning enn elementer av metaller, og brukes blant annet itermoelektriske generatorer for omforming avvarme tilelektrisk strøm.