A hőelem a hőmérsékletmérő műszerekben általánosan használt hőmérsékletmérő elem. Közvetlenül méri a hőmérsékletet, és a hőmérsékleti jeleket termoelektromos potenciáljelekké alakítja, amelyeket ezután elektromos műszerek (másodlagos műszerek) segítségével a mért közeg hőmérsékletévé alakítanak át. A különféle hőelemek megjelenése az igények miatt gyakran nagyon eltérő, de alapvető felépítésük nagyjából megegyezik. Általában fő részekből állnak, mint például forró elektródák, szigetelő hüvelyvédő csövek és csatlakozódobozok, és általában kijelző-műszerekkel, rögzítőműszerekkel és elektronikus szabályozókkal együtt használják.
Az ipari gyártási folyamatban a hőmérséklet az egyik fontos paraméter, amelyet mérni és ellenőrizni kell. A hőmérsékletmérésben a hőelemeket széles körben használják. Számos előnnyel rendelkeznek, mint például az egyszerű szerkezet, a kényelmes gyártás, a széles mérési tartomány, a nagy pontosság, a kis tehetetlenség és a kimeneti jelek kényelmes távoli átvitele. Ezenkívül, mivel a hőelemek passzív érzékelők, nem igényelnek külső tápellátást a mérés során, és nagyon kényelmesek a használatuk. Ezért gyakran használják gáz vagy folyadék hőmérsékletének mérésére kemencékben és csővezetékekben, valamint szilárd anyagok felületi hőmérsékletének mérésére.