ניתן לחלק צמדים תרמיים נפוצים לשתי קטגוריות עיקריות: צמדים תרמיים סטנדרטיים וצמדים תרמיים לא-סטנדרטיים. צמדים תרמיים סטנדרטיים הם אלו שיחסי הטמפרטורה והשגיאה המותרת של הפוטנציאל התרמו-אלקטרי שלהם מוגדרים על ידי תקנים לאומיים, ועבורם קיימת טבלת כיול סטנדרטית אחידה. יש להם גם מכשירי תצוגה תואמים זמינים.
צמדים תרמיים לא-רגילים אינם בשימוש נרחב או זמינים כמו צמדים תרמיים סטנדרטיים, ובדרך כלל אין להם טבלת כיול אחידה. הם משמשים בעיקר למדידות ביישומים מיוחדים מסוימים. מאז 1 בינואר 1988, סין מייצרת את כל הצמדים התרמיים ומדדי ההתנגדות לפי התקנים הבינלאומיים של חברת החשמל, וייעדה שבעה סוגים של צמדים תרמיים סטנדרטיים (S, B, E, K, R, J, T) כסוגי העיצוב המאוחדים לסין.
תיאורטית, ניתן לשלב כל שני מוליכים שונים (או מוליכים למחצה) ליצירת צמד תרמי, אך כאלמנט מעשי למדידת טמפרטורה, יש לו דרישות רבות. כדי להבטיח אמינות ודיוק מדידה מספיק בטכנולוגיה הנדסית, לא ניתן להשתמש בכל החומרים ליצירת צמד תרמי. באופן כללי, הדרישות הבסיסיות לחומרי אלקטרודה תרמיים הן:
1. תכונות תרמו-אלקטריות יציבות בטווח הטמפרטורות, שאינן משתנות לאורך זמן, עם יציבות פיזית וכימית מספקת, ועמידות בפני חמצון או קורוזיה;
2. מקדם טמפרטורת התנגדות נמוכה, מוליכות גבוהה וחום סגולי נמוך;
3. פוטנציאל תרמו-אלקטרי גדול שנוצר במהלך מדידת טמפרטורה, ויחס פונקציונלי ליניארי או כמעט -ליניארי יחיד- בין הפוטנציאל התרמו-אלקטרי לטמפרטורה;
4. יכולת שחזור חומר טובה, חוזק מכני גבוה, תהליך ייצור פשוט ועלות נמוכה.
