Las termopilas funcionan como sensores o generadores.
Como sensor, la termopila se utiliza para determinar una temperatura relativamente baja (en comparación con las operaciones normales de termopar). Las aplicaciones de los sensores de termopila incluyen electrodomésticos como hornos microondas, secadoras de ropa, dispositivos médicos, automoción (control de la climatización del automóvil, ocupación de asientos, alerta de punto ciego, detección de hielo negro), productos de consumo (impresoras, fotocopiadoras, teléfonos móviles) y muchas otras aplicaciones.
Un generador de termopila genera energía eléctrica a partir del calor. Una aplicación típica es el fallo de llama. En un calentador de agua a gas, una chimenea a gas o una estufa a gas, un generador de termopilas produce tensión cuando una luz piloto se encuentra encendida. Una vez que se apaga la luz piloto, la caída de tensión activa una válvula que corta el suministro de gas al aparato.