熱電偶的劣化，是指熱電偶經長期使用后出現老化變質，這是一個量變的過程，也很難對其定量，也與熱電偶的種類、直徑、使用環境等因素的不同而不同。而使用壽命就是指熱電偶劣化的程度發展到超過允許誤差，甚至發生損壞而不能正常使用。

在高溫下，構成熱電偶的金屬或合金內部晶粒會逐漸變大，同時合金內部的少量雜質形狀和位置也會產生變化，加上與環境中的氣體也會發生化學反應。這些變化都會對熱電偶的熱電動勢產生變化。——熱電偶檢定裝置

判斷熱電偶的實際使用壽命需要通過長期收集﹑積累數據，才有可能計算出較為準確的結果。通常情況下，裝配式熱電偶有保護管，很少會裸絲使用。可以說，熱電偶壽命取決于保護管的壽命。 而鎧裝熱電偶有套管保護，套管的材質對熱電偶的壽命影響也很大，因此必須根據實際需求選擇熱電偶及金屬套管。

裝配式和鎧裝熱電偶相比，雖后者有許多優點，但后者使用壽命往往低于前者。在相關規定方面，我國僅對熱電偶穩定性有要求，而沒有對使用壽命有要求。日本的JIS(C-1602-1995)標準和美國的AMS2750D中對熱電偶的使用壽命都做了規定。