主要由感溫元件(熱電偶)、放大電路和輸出顯示儀表組成。一般由接線盒、接線端子板和固定架組成基本結構單元。由于使用環境的不同和使用要求不同，其結構和材料也不盡相同：
(1)熱電偶：由兩根不同的金屬絲組成閉合回路，當有熱量從高溫端進入時(與冷端溫差較大)，在冷端中產生熱電流并作用于指針(相當于加熱電路)，使指針偏轉一定的角度，用來表示這種物質的熱度；當有冷的物體從低溫端移動到高溫端時(與冷端的溫差較小)，在高溫端產生熱電流并作用于指針(相當于冷卻電路)，使指針偏轉一定的角度，用來表示這種物質的冷度。(注意：為了安全使用和維護方便起見，通常用雙金屬片作為傳熱的導體)
(2)放大電路：把輸入信號放大到足以驅動輸出裝置的功率輸出級。(注意：為防止干擾信號的引入及保護線路中的其它設備不受干擾影響而采取必要的措施)。
(3)輸出顯示儀表：用于直接顯示出測量結果。(注：1對于精度較高的產品應采用多圈電位器。2對于高精度的模擬式溫控表還應采用電子線路進行修正。)
