Teoreticky mohou být libovolné dva různé vodiče (nebo polovodiče) konfigurovány jako termočlánky, ale jako praktické prvky pro měření teploty jsou požadavky na ně mnohostranné. Aby byla zajištěna spolehlivost a dostatečná přesnost měření ve strojírenské technologii, ne všechny materiály mohou tvořit termočlánky. Obecně platí, že základní požadavky na materiály elektrod termočlánků jsou:
(1) V rozsahu měření teploty jsou termoelektrické vlastnosti stabilní, nemění se s časem, mají dostatečnou fyzikální a chemickou stabilitu a snadno nepodléhají oxidaci nebo korozi;
(2) Nízkoteplotní koeficient odporu, vysoká vodivost a nízké specifické teplo;
(3) Termoelektrický potenciál generovaný při měření teploty by měl být velký a mezi termoelektrickým potenciálem a teplotou existuje lineární nebo téměř lineární jednohodnotový funkční vztah;
(4) Dobrá reprodukovatelnost materiálu, vysoká mechanická pevnost, jednoduchý výrobní proces a přijatelná cena.