Teoreticky môžu byť ľubovoľné dva rôzne vodiče (alebo polovodiče) konfigurované ako termočlánky, ale ako praktické prvky na meranie teploty sú požiadavky na ne mnohostranné. Aby sa zabezpečila spoľahlivosť a dostatočná presnosť merania v strojárskej technológii, nie všetky materiály môžu vytvárať termočlánky. Vo všeobecnosti sú základné požiadavky na elektródové materiály termočlánkov:
(1) V rámci rozsahu merania teploty sú termoelektrické vlastnosti stabilné, nemenia sa s časom, majú dostatočnú fyzikálnu a chemickú stabilitu a nie sú ľahko oxidované alebo korodované;
(2) Nízkoteplotný koeficient odporu, vysoká vodivosť a nízke špecifické teplo;
(3) Termoelektrický potenciál generovaný pri meraní teploty by mal byť veľký a medzi termoelektrickým potenciálom a teplotou existuje lineárny alebo takmer lineárny jednohodnotový funkčný vzťah;
(4) Dobrá reprodukovateľnosť materiálu, vysoká mechanická pevnosť, jednoduchý výrobný proces a prijateľná cena.