Термоэлеме́нт, электрическая цепь (или часть цепи), состоящая из последовательно соединённых разнородных проводников или полупроводников, служащая для преобразования тепловой энергии в электрическую (или наоборот); действие основано на использовании термоэлектрических явлений. Термоэлементы, включённые последовательно или параллельно, образуют термоэлектрическую батарею.

Термоэлементы, преобразующие тепловую энергию в электрическую, работают на основе эффекта Зеебека; наиболее распространены для измерения температуры. Кроме того, они применяются для создания термоэлектрических генераторов.

В работе термоэлементов, преобразующих электрическую энергию в тепловую, используется эффект Пельтье. Такие термоэлементы составляют основу холодильников, кондиционеров и термостатов термоэлектрического типа; находят широкое применение в радиоэлектронике, оптике, медицине, электротехнике, быту и др.