Thermoelemente erzeugen bei steigender oder sinkender Umgebungstemperatur eine messbare Spannung, wobei Thermistoren ihren Widerstand gegenüber elektrischem Strom bei Temperaturänderungen ändern. Außerdem werden Thermoelemente und Thermistoren in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, je nach erforderliche Präzision und die beteiligten Temperaturbereiche.
Thermoelemente nutzen die Tatsache aus, dass sich beim Verbinden zweier unterschiedlicher Metalle und bei wechselnden Temperaturen eine Differenz des elektrischen Potenzials oder der Spannung zwischen den beiden Metallen ändert. Dies ist als Seebeck-Effekt bekannt, benannt nach seinem Entdecker Thomas Seebeck. Thermoelemente werden in Hochtemperaturanwendungen verwendet, in der Regel dort, wo sie die einzige praktikable Option sind. Im Vergleich zu Thermistoren sind Thermoelemente jedoch nicht so präzise oder genau und müssen häufig vor und nach jedem Gebrauch neu kalibriert werden.
Thermistoren hingegen sind auf Anwendungen mit niedrigeren Temperaturen beschränkt, haben jedoch eine viel höhere Genauigkeit und verfolgen Änderungen zuverlässiger, viel genauer als das durchschnittliche Thermoelement. Da sie klein, leicht und sehr genau sind, werden Thermistoren häufiger in Verbindung mit Mikroprozessoren und Datenaufzeichnungseinheiten verwendet. Aufgrund ihrer geringeren Größe werden Thermistoren aus Gründen der Datenintegrität oft mit redundanten Gegenstücken angeordnet. Da sie bei einer gegebenen Temperaturänderung so große, proportionale Widerstandsänderungen erzeugen, liefern Thermistoren eine viel genauere Darstellung der tatsächlichen Temperaturänderungen.