זמן התגובה התרמית מורכב יחסית, ותנאי בדיקה שונים יניבו תוצאות מדידה שונות. הסיבה לכך היא שהוא מושפע מקצב העברת החום בין הצמד התרמי לבין המדיום שמסביב; קצב העברת חום גבוה יותר מביא לזמן תגובה תרמית קצר יותר. כדי להבטיח השוואה של זמן התגובה התרמית של מוצרי צמד תרמי, התקן הלאומי קובע כי יש למדוד את זמן התגובה התרמית באמצעות מכשיר ייעודי לבדיקת זרימת מים. יש לשמור על מהירות זרימת המים של מכשיר זה על 0.4 ± 0.05 מ"ש, הטמפרטורה ההתחלתית צריכה להיות בטווח של 5-45 מעלות, ושינוי שלב הטמפרטורה צריך להיות 40-50 מעלות. במהלך הבדיקה, שינוי טמפרטורת המים לא יעלה על ±1% משינוי שלב הטמפרטורה. עומק ההחדרה של הצמד התרמי הנבדק צריך להיות 150 מ"מ או עומק ההחדרה המתוכנן (הקטן מביניהם, ויש לציין זאת בדוח הבדיקה).
מכיוון שהמכשיר הזה מורכב למדי, רק יחידות בודדות מחזיקות כיום בציוד זה. לכן, התקן הלאומי מאפשר ליצרנים ולמשתמשים לנהל משא ומתן ולהשתמש בשיטות בדיקה אחרות, אך הנתונים המסופקים חייבים לכלול את תנאי הבדיקה.
מכיוון שהפוטנציאל התרמו-אלקטרי של צמדים תרמיים מסוג B קטן מאוד ליד טמפרטורת החדר, קשה למדוד את זמן התגובה התרמית. לכן, התקן הלאומי קובע כי ניתן להשתמש במכלול האלמנטים התרמו-אלקטריים של צמד תרמי מסוג S מאותו מפרט כדי להחליף את מכלול האלמנטים התרמו-אלקטריים שלו לצורך בדיקה.
במהלך הבדיקה, יש לרשום את הזמן T0.5 עבור פלט הצמד התרמי להגיע ל-50% משינוי שלב הטמפרטורה. במידת הצורך, ניתן לרשום גם את זמן התגובה התרמית T0.1 (שינוי של 10%) ו-T0.9 (שינוי של 90%). זמן התגובה התרמית המתועד צריך להיות הממוצע של לפחות שלוש תוצאות בדיקה מאותה בדיקה, והסטייה של כל תוצאת מדידה מהממוצע צריכה להיות בטווח של ±10%. בנוסף, הזמן הנדרש ליצירת שינוי שלב הטמפרטורה לא יעלה על-עשירית מה-T0.5 של הצמד התרמי הנבדק. זמן התגובה של מכשיר ההקלטה או המד לא יעלה על -עשירית מה-T0.5 של הצמד התרמי הנבדק.
