与K型热电偶相比，N型热电偶均呈现了良好的长期稳定性。主要是因为：①在N型热电偶的正极中增加CrSi含量，使镍鉻合金的氧化模式由内氧化转变成外氧化，致使氧化反应仅在表面进行；②在负极中增添溶质元素Mg与Si，尽管Si含量增大要降低热电动势，但可使金属与氧化物间的钝化膜更加致密。Mg与Si择优氧化形成扩散势垒，阻止“绿蚀”现象向内部扩散，可以进一步抑制氧化发生。因此，N型热电偶的高温稳定性与使用寿命较目前常用的K型热电偶明显提高。
目前，N型热电偶在 国外得到了广泛的应用，而国内应用较少。但在测量要求较高的场合，还是应优先选用N型热电偶。使用气氛的影响对热处理炉来说，可以有氧化气氛、中性气氛、还原气氛和真空环境。氧化气氛一般是指在空气条件下，如箱式电电阻炉。对充气电阻炉，如果充入惰性气体（如N2)则为中性气氛，如果充入H2等还原性保护气体则为还原性气氛。
对于常用的K型热电偶，由于在氧化气氛下热电极丝表面形成致密的Cr2O3保护膜，对其内部合金具有很好的保护作用，所以合适在氧化气氛下使用。在氧分压较低的情况下，镍鉻极中的鉻会发生选择性氧化，使表面出现绿色的氧化层，导致热电势差。在中性气氛下，由于没有鉻的氧化作用，可以延长热电偶的使用寿命。但是，如果热电偶丝的表面上已有氧化层时，仍会导致鉻的选择性氧化。在还原性气氛中，高温下渗碳和鉻的选择性氧化导致鉻浓度降低，是K型热电偶劣化的主要原因，镍鉻极表面因游离碳析出，而发生龟裂和表层脱落，内部氧化也随着迅速进行，鉻的浓度明显降低，并使偶丝变脆，很快就会发生开路故障。对铠装热电偶，由于密封的套管内部含氧量不足，因此，在其他条件相同的情况下，比空气条件下失效要快，套管内有水蒸气的情况尤其严重，因为水蒸气能加速镍鉻合金的氧化。
对于S型贵金属热电偶，在氧化气氛和中性气氛下能安全使用。在高温真空条件下，裸露的S型热电偶的铂极易受铑蒸气污染引起热电动势降低，引起测温偏差。在还原气氛下，H2或者碳（碳化物）易在高温下同铂反应，使热电偶丝变脆而损坏，因此，不宜在还原气氛下使用。
