热电偶的补偿导线是在一定温度范围内具有与所匹配热电偶热电动势相同标称值的一对带有绝缘层的导线，用他们连接热电偶与测量装置，相当于将热电偶延长到测量装置。
由于热电偶的补偿导线是在一定温度范围内（包括常温0）具有与所匹配热电偶热电动势相同标称值的一对带有绝缘层的导线，它是可以在一定范围内构成热电偶，根据热电偶的中间导体定律“在热电偶回路中接入中间导体（三导体）只要中间导体两端温度相同，中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响。也是说在不计热电偶的影响时，补偿导线也可以产生热电势，其大小等于热电偶尾端与测量装置之间的温差电势。
正确使用时，热电偶的电势和补偿导线电势叠加，在冷热端温度不变的情况下，随着热电偶与补偿导线连接处的温度变化，热电偶的温差电势增大补偿导线的温差电势减小，反之亦然，达到补偿热电偶与测量装置之间的温度变化所产生的影响。 测量装置测到的是热电偶产生的热电势与补偿导线产生的补偿电势的叠加电势。
