熱電偶的補償線是兩條不同材質的金屬線。在一定的溫度范圍內（一般為0~100℃），其熱電性能與所連接的熱電偶相同，其材料是相對于熱電偶而言廉價的金屬。當使用熱電偶進行溫度測量時，熱電偶的冷端溫度必須保持恒定。熱電偶通常制作得很短，以節省材料的成本。這樣，熱電偶的冷端處于環境溫度較高的地方，溫度波動較大，對測量有很大影響。補償線在100℃以下與匹配熱電偶具有相同的熱電特性，熱電偶冷端一般在100℃以下。這樣，補償線可以用來將熱電偶的冷端從高溫移動到低溫。同時，可以節省大量昂貴的材料，便于安裝和鋪設。可采用直徑較大、導電率較大的補償線代替熱電極，降低熱電偶測溫電路的電阻，以利于動圈顯示儀表的正常運行和自動控溫。因此，熱電偶測量溫度時，通常會連接補償線。