Концентрация свободных электронов в металле называется электронной концентрацией. Она играет важную роль в образовании термоэлектродвижущей силы в термопаре, так как электроны являются носителями заряда и перемещаются под воздействием разности температур.

Зависимость термоэлектродвижущей силы от разности температур спаев разнородных металлов описывается законом Томсона. Этот закон утверждает, что термоэлектродвижущая сила в термопаре прямо пропорциональна разнице температур между спаями и обратно пропорциональна коэффициенту термоэлектрической пары, который зависит от свойств двух металлов, составляющих термопару.