Dans un petit boîtier rectangulaire monté sur un socle, et qui porte un pavillon de métal, on a placé de petites baguettes de bismuth et d'antimoine soudées alternativement les unes aux autres, en accordéon, et empilées en une vingtaine de couples, de façon à ce que seules les soudures puissent apparaître, les paires au fond de l'embouchure du pavillon, les impaires de l'autre côté que l'on tient fermé. Deux conducteurs communiquent respectivement avec la première baguette d'antimoine (pôle positif) et la dernière baguette de bismuth (pôle négatif). Reliés à un galvanomètre de faible résistance interne, ils forment un ensemble dit thermo-multiplicateur de Melloni. Toute source de chaleur introduite dans le pavillon produira une déviation de l'aiguille du galvanomètre.
La pile thermoélectrique est en fait une application du couple de Seebeck, dont les propriétés ont permis d'étudier la température de deux points d'un même corps, d'apprécier les températures élevées, ou encore de rechercher les lois sur la distribution de chaleur et les variations de température dans les organes des végétaux et des animaux.
