도체(금속 또는 반도체)인 막대기의 양끝을 다른 온도로 유지하고 전류를 흘릴 때 줄열(Joule’s heat) 이외에 발열 또는 흡열(吸熱)이 일어나는 현상. 열전(熱電)효과의 하나로, 1851년 영국의 물리학자W. 톰슨(켈빈)이 발견했다.

도체 막대기의 양끝의 온도차를 Δ, 전류를 I, 단위시간의 발열량을 Q로 하면, Δ가 작은 범위에서는 Q는 I와 Δ의 곱에 비례하여,

로 표시된다.

비례상수 σ를 톰슨계수라 한다.

고온 쪽에서 저온 쪽으로 전류를 흘릴 때 발열하는 경우를 양(陽)으로 하며, 전류의 방향을 반대로 하면 발열, 흡열이 반대로 된다.

σ는 물질에 따라 다른 물질 상수이고, 온도에 따라서도 다르다.

실온에서 구리·아연 등은 양, 철·백금 등은 음이다.

납의 σ는 거의 제로이므로 열기전력(熱起電力) 측정 때의 기준물질로 삼는다.

톰슨효과는 전류가 열을 나르는데 기인한다.

톰슨계수 σ는 절대열전율 ε과

에 의해 관계지어진다.