V teoriji je mogoče katera koli dva različna prevodnika (ali polprevodnika) konfigurirati kot termočlene, toda kot praktične elemente za merjenje temperature so zahteve zanje večplastne. Da bi zagotovili zanesljivost in zadostno natančnost merjenja v inženirski tehnologiji, vsi materiali ne morejo oblikovati termočlenov. Na splošno so osnovne zahteve za elektrodne materiale termočlenov:
(1) Znotraj temperaturnega merilnega območja so termoelektrične lastnosti stabilne, se ne spreminjajo s časom, imajo zadostno fizikalno in kemično stabilnost in niso zlahka oksidirane ali korodirane;
(2) nizek temperaturni koeficient upora, visoka prevodnost in nizka specifična toplota;
(3) Termoelektrični potencial, ustvarjen pri merjenju temperature, mora biti velik, med termoelektričnim potencialom in temperaturo pa obstaja linearna ali skoraj linearna povezava z eno vrednostjo;
(4) Dobra ponovljivost materiala, visoka mehanska trdnost, preprost proizvodni postopek in dostopna cena.