Het werkingsprincipe van compensatieleidingen is dat binnen een bepaald temperatuurbereik een leiding met thermo-elektrische eigenschappen die sterk lijken op die van een thermokoppel een compensatieleiding voor het thermokoppel wordt genoemd.
Volgens de tussentemperatuurregel van het thermokoppel hangt de totale potentiële waarde van het thermokoppeltemperatuurmeetcircuit alleen af van de temperaturen van de hete junctie en de referentiejunctie, en wordt deze niet beïnvloed door veranderingen in de tussentemperatuur. Daarom kunnen compenserende leidingen die passen bij het thermokoppelmateriaal worden gebruikt om het dure thermokoppelmateriaal dat moet worden verlengd te vervangen, waarbij de referentieverbinding wordt verlengd van de thermokoppelaansluitdoos naar de instrumentaansluiting, waarbij de compensatieleiding de oorspronkelijke referentieverbindingstemperatuur compenseert.
Naast het verminderen van meetfouten hebben compensatieleidingen ook de volgende voordelen: ze kunnen de fysieke en mechanische eigenschappen van het thermokoppel-temperatuurmeetcircuit verbeteren. Het gebruik van meer-strengige kernen of compenserende kabels met een kleine- diameter kan bijvoorbeeld de flexibiliteit van het circuit verbeteren, waardoor verbindingen eenvoudiger worden en de bescherming tegen externe interferentie wordt vergemakkelijkt; ze kunnen ook de kosten van het meetcircuit verlagen.
