熱電偶絲是用拔絲機拔制而成的。在冷拔過程中，金屬晶粒破碎，改變了金屬內部結構，因而產生了應力；熱電偶在高溫下使用，合金電極會發生相變，使晶格發生體積變化，產生結構應力。若將熱電偶加熱到相變溫度以上進行退火，可使金屬內部結構重新結晶，恢復原來的結構。此外，高溫下熱電極中某些元素的揮發、熱電極受雜質污染等，都會使熱電極成分產生不均勻。而退火可以使雜質揮發，成分擴散均勻，因此退火可以消除熱電極中的內應力，改善金相組織，從而提高熱電偶的穩定性。

退火的方法有兩種，即通電退火和爐內退火。

通電退火

通電退火是將熱電極按硼砂清洗方法懸掛在支架上，緩慢調節電流，使熱電極在某一溫度下，保溫一定時間，然后緩慢地將輸入電流降為零（約1min）。

通電退火的優點是設備簡單、操作方便，沿熱電偶受熱均勻，表面雜質容易得到充分揮發，缺點是熱電極徑向溫度受周圍空氣影響，表面金屬也易揮發，使成分發生變化。但是工業用熱電偶還是能夠滿足要求的。

爐內退火

新制的和使用中的Ⅰ級鉑銠10-鉑熱電偶和鉑銠13-鉑熱電偶經過通電退火后，還要在退火爐中進行爐內退火。方法是將熱電極穿上絕緣管，放入專用退火爐的均勻溫場中，在規定的溫度下保溫一定時間，然后隨爐冷卻。

Ⅰ級鉑銠10-鉑熱電偶和鉑銠13-鉑熱電偶的爐內退火溫度為（1100正負20）℃，退火時間為3h，插入退火爐均勻溫場的深度不小于400mm。短型熱電偶的爐內退火溫度為（1100正負20）℃，退火時間為1h，插入退火爐均勻溫場的深度不小于（150mm）。

金鉑熱電偶的金絲不要求進行通電退火，但需要進行爐內退火，其方法是將金絲放入專用退火爐內恒溫1000℃退火3h。

金鉑熱電偶在穩定性檢定時也需要進行爐內退火，在兩次熱電勢測量前共需進行兩次退火，每次退火方法是將熱電偶放入退火爐中，在450℃溫度上恒溫退火12h。

新制的使用溫度在300℃以上的工業用廉金屬熱電偶可在檢定爐內進行退火，退火溫度最高檢定溫度點，退火時間為2h，隨爐冷卻至250℃后方可開始升溫檢定。

爐內退火的優點是熱電極徑向受熱均勻，可消除穿管所造成的應力。缺點是沿熱電極縱向受熱不均勻。通電退火和爐內退火兩種方法各有利弊，若先后分別采用，可獲得良好效果。

嚴格按照規定的退火溫度和時間進行退火操作是保證退火質量的重要因素。溫度過高、退火時間太長會使熱電極晶粒長大變脆，影響使用壽命。溫度過低、時間太短達不到退火目的，因為熱電偶應力的消除、金屬的擴散與揮發都需要一定的溫度和充分的時間才能夠完成，否則金屬內部組織結構來不及充分恢復，影響退火效果。熱電偶在通電退火時，為避免空氣流動影響熱電極溫度，最好將熱電極懸掛在具有鉑金鉤的專用退火櫥柜內。

鎧裝熱電偶一般不進行退火，使用中的300℃以上的工業用廉金屬熱電偶一般不進行爐內退火。