Основними несправностями термопар та термометрів опорів є: обрив чутливих елементів, замикання елементів на корпус, міжвиткове замикання термометра опору, зниження опору ізоляції, пошкодження захисної гільзи. Опір ізоляції обмотки термометра опору та термопари заміряють мегомметром. Цілісність обмотки та значення опору термометра визначаються лабораторним мостом типу МВУ-49, зразковим мостом МО. Причиною зменшення величини опору порівняно з градуювальними даними може бути виткове замикання датчика або витік струму через клемник. При обривах обмотки термометрів опору їх замінюють новими чутливими елементами того ж градуювання, а при їх відсутності виконують ремонт термометрів. Ремонт мідних термометрів опорів полягає у виготовленні (намотування) чутливого елемента. Для цього на попередньо підготовлений та бакелізований каркас рівномірним кроком намотують мідний дріт марки ПЕШО або. ПЕС діаметром 0,1 мм; кожен шар обмотки покривають бакелітовим або гліфталевим лаком. Після просушування елемента з метою отримання стабільної характеристики термопар опору піддається старінню, яке ведеться при температурі 150°С протягом 6 год. Після охолодження проводиться перевірка, припасування та порівняння характеристики термометра з градуювальними даними. Перед збиранням термометра виводи клемника припаюють до кінцям чутливого елемента припоєм типу ПОС-60.
При ремонті платинових термометрів опору чутливий елемент розбирають, відокремлюючи його від слюдяних накладок, стяжної стрічки та каркаса. Обрив усувають платиновою зваркою дроту в електричній дузі або розчині кухонної солі змінним струмом напругою 20-24 В. При витковому замиканні елемента або замінюють пошкоджену слюдяну пластину з насічками, або короткозамкнені витки розсувають і укладають у відповідні пази (насічки) у слюдяній пластині. Перевірка, підгонка та порівняння опору термометра з градуювальними кривими проводиться за допомогою мостів опору типу МВУ-49 чи МО. Опір ізоляції відремонтованих та ' зібраних у чохол термометрів заміряють мегомметром, при цьому напруга прикладається на корпус та закорочені виводи термометра. Величина опору ізоляції в залежності від виконання термометрів опору лежить у межах 1-10 МОм.
Ремонт термопар при обривах та нестабільності роботи полягає у розбиранні та огляді стану робочого кінця та термоелектродів. При виявленні дефектів (тріщин, обривів) термопари ремонтують. Місця обривів зварюють. Зварювання робочого кінця термопари проводиться після скручування кінців електродів в електричній дузі між графітовими електродами малого діаметра (5-8 мм) до утворення розплавленого кулястого закінчення на кінці електродів. Обрив електродів термопар типів ХА, ХК можна усунути дуговим зварюванням. Для цього на вторинну обмотку знижуючого трансформатора (напругою 20-30 В) через графітовий електрод приєднують обірвані частини термоелектроду дотиком графіту до частин термоелектроду, виникає дуга та частини зварюються. При зварюванні термопар типів ХА, ХК як флюс використовується бура, яка після зварювання видаляється різким охолодженням в воді.
При ремонті термопари з благородних металів її піддають відпалу, чищенню та перевірки на однорідність електродів. Відпал проводиться нагріванням електричним струмом до температури 1300°С протягом 1 год, при цьому бурою ведуть чистку електродів від оксидів. Однорідність термоелектричних властивостей електродів перевіряють мілівольтметром, підключеним до вільних (холодних) кінців термопари. Потім термоелектрод поміщають у муфельну піч. При повільному переміщенні електрода через піч вимірюється термо-е. р. с. Якщо термо-е. р. с. перевищує половину допустимої похибки термопари, то на даній нагрітій ділянці існує неоднорідність і ця ділянка підлягає заміні.