צמד תרמי הוא רכיב נפוץ למדידת טמפרטורה במכשירי מדידת טמפרטורה. הוא מודד ישירות טמפרטורה וממיר אותות טמפרטורה לאותות פוטנציאל תרמו-אלקטרי, אשר מומרים לאחר מכן לטמפרטורת המדיום הנמדד באמצעות מכשירים חשמליים (מכשירים משניים). המראה של צמדים תרמיים שונים לעתים קרובות שונה מאוד בגלל הצרכים, אבל המבנה הבסיסי שלהם זהה בערך. הם מורכבים בדרך כלל מחלקים עיקריים כגון אלקטרודות חמות, צינורות הגנה משרוולים מבודדים ותיבות חיבור, ובדרך כלל משתמשים בהם בשילוב עם מכשירי תצוגה, מכשירי הקלטה ווסתים אלקטרוניים.
בתהליך הייצור התעשייתי, הטמפרטורה היא אחד הפרמטרים החשובים שיש למדוד ולבקר. במדידת טמפרטורה, נעשה שימוש נרחב בצמדים תרמיים. יש להם יתרונות רבים כמו מבנה פשוט, ייצור נוח, טווח מדידה רחב, דיוק גבוה, אינרציה קטנה ושידור מרחוק נוח של אותות פלט. בנוסף, מכיוון שצמדים תרמיים הם חיישנים פסיביים, הם אינם דורשים אספקת חשמל חיצונית במהלך המדידה והם נוחים מאוד לשימוש. לכן, הם משמשים לעתים קרובות למדידת הטמפרטורה של גז או נוזל בתנורים וצינורות ואת טמפרטורת פני השטח של מוצקים.