З'єднання двох різнорідних металів, що взаємодіє з цільовим середовищем, сенсорним з'єднанням, укладено в оболонку, яка називається зондом. Заземлена термоелемент - це та, де сенсорний перехід підключений безпосередньо до стінки зонда. Результатом є дуже хороша тепловіддача від цілі та швидкий час відгуку.
Сенсорний перехід незаземленої термопари електрично ізольований від стінки зонда. Це призводить до уповільнення часу відгуку, але електрична ізоляція незаземлених термопар дає їм деякі важливі переваги перед заземленими версіями: вони служать довше, вони легше взаємодіють з контрольно-вимірювальними приладами і усувають проблеми із заземленням. (Проблеми із заземленням виникають внаслідок ненавмисного підключення ланцюга до заземлення.
Відкрита термоелемент - це та, де перехід знаходиться поза стінкою зонда і піддається впливу цільового середовища. Вони мають найкращу тепловіддачу і найшвидший час відгуку, але обмежені типом цільових середовищ, де їх можна використовувати. Наприклад, вони не підходять для їдких або агресивних середовищ. У випадках, коли важливий швидкий час реакції, найкращим вибором може бути відкрита термопара.
