Τα κοινά θερμοστοιχεία μπορούν να χωριστούν σε δύο κύριες κατηγορίες: τυπικά θερμοστοιχεία και μη-τυπικά θερμοστοιχεία. Τα τυπικά θερμοστοιχεία είναι εκείνα των οποίων η σχέση θερμοηλεκτρικού δυναμικού-και το επιτρεπόμενο σφάλμα ορίζονται από τα εθνικά πρότυπα και για τα οποία υπάρχει ενοποιημένος τυπικός πίνακας βαθμονόμησης. Διαθέτουν επίσης συμβατά όργανα οθόνης.
Τα μη τυπικά θερμοστοιχεία δεν χρησιμοποιούνται ή διατίθενται τόσο ευρέως όσο τα τυπικά θερμοστοιχεία και γενικά δεν διαθέτουν ενοποιημένο πίνακα βαθμονόμησης. Χρησιμοποιούνται κυρίως για μετρήσεις σε ορισμένες ειδικές εφαρμογές. Από την 1η Ιανουαρίου 1988, η Κίνα έχει κατασκευάσει όλα τα θερμοστοιχεία και τα θερμόμετρα αντίστασης σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα IEC και έχει ορίσει επτά τύπους τυπικών θερμοζευγών (S, B, E, K, R, J, T) ως ενοποιημένους τύπους σχεδίασης για την Κίνα.
Θεωρητικά, δύο διαφορετικοί αγωγοί (ή ημιαγωγοί) μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν ένα θερμοστοιχείο, αλλά ως πρακτικό στοιχείο μέτρησης θερμοκρασίας, έχει πολλές απαιτήσεις. Για να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία και η επαρκής ακρίβεια μέτρησης στην τεχνολογία μηχανικής, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όλα τα υλικά για να σχηματίσουν ένα θερμοστοιχείο. Γενικά, οι βασικές απαιτήσεις για υλικά ηλεκτροδίων θερμοστοιχείου είναι:
1. Σταθερές θερμοηλεκτρικές ιδιότητες εντός του εύρους θερμοκρασίας, που δεν αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου, με επαρκή φυσική και χημική σταθερότητα και αντοχή στην οξείδωση ή τη διάβρωση.
2. Χαμηλός συντελεστής θερμοκρασίας αντίστασης, υψηλή αγωγιμότητα και χαμηλή ειδική θερμότητα.
3. Ένα μεγάλο θερμοηλεκτρικό δυναμικό που δημιουργείται κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας και μια γραμμική ή σχεδόν{1}}γραμμική μονή-λειτουργική σχέση μεταξύ του θερμοηλεκτρικού δυναμικού και της θερμοκρασίας.
4. Καλή αναπαραγωγιμότητα υλικού, υψηλή μηχανική αντοχή, απλή διαδικασία κατασκευής και χαμηλό κόστος.
