A junção dos dois metais dissimilares que faz interface com o meio alvo, a junção sensora, está contida em uma bainha chamada sonda. Um termopar aterrado é aquele em que a junção de detecção é conectada diretamente à parede da sonda. O resultado é uma boa transferência de calor do alvo e um tempo de resposta rápido.
A junção de detecção de um termopar não aterrado é isolada eletricamente da parede da sonda. Isso resulta em um tempo de resposta mais lento, mas o isolamento elétrico dos termopares não aterrados lhes confere algumas vantagens importantes sobre as versões aterradas: elas duram mais, interagem mais facilmente com a instrumentação e eliminam os problemas do circuito de aterramento. (Os problemas de loop de terra derivam da conexão não intencional de um circuito ao terra.
Um termopar exposto é aquele em que a junção está fora da parede da sonda e exposta ao meio alvo. Eles têm a melhor transferência de calor e tempo de resposta mais rápido, mas são limitados pelos tipos de mídia de destino em que podem ser usados. Eles não seriam adequados para mídia alvo cáustica ou corrosiva, por exemplo. Nos casos em que o tempo de resposta rápido é essencial, o termopar exposto pode muito bem ser a melhor escolha.
