熱電偶可以根據電極材料、測量溫度范圍、結構類型、標準化情況等進行分類。

按電極材料分類：

貴金屬熱電偶：如S型(鉑銠10-鉑)、R型(鉑銠13-鉑)、B型(鉑銠30-鉑銠6)等，具有高精度、耐高溫等特點，適用于高溫和高精度測量。

廉金屬熱電偶：如K型(鎳鉻-鎳硅)、N型(鎳鉻硅-鎳硅鎂)、J型(鐵-康銅)、E型(鎳鉻-康銅)、T型(銅-康銅)等，具有性價比高、應用廣泛等特點。

按結構形式分類：

普通熱電偶：固定安裝，動態響應較慢，保護套管耐腐蝕。

鎧裝熱電偶：抗彎、耐高壓，響應快。

薄膜熱電偶：超薄設計，響應時間極短，幾乎不干擾被測表面。

耐磨切斷熱電偶：耐磨頭硬度高，泄漏時自動切斷。

表面熱電偶：貼合被測表面，形狀多樣。

按國際標準分類：

標準化熱電偶：如S、R、B、K、N、E、J、T型，具有統一分度表，互換性強。

非標準化熱電偶：用于特殊場合，沒有統一的分度表。