金属或非金属纯物质具有在一定压力下的液-固两相或者气-液-固三相共存的状态与确定的温度对应的特点，固定点装置通过一定的热过程使这些金属或者非金属纯物质实现两相或者三相共存状态，从而获得温度量值，实现在这些相变点上的温度量值传递。固定点装置的控温炉（或者恒温槽）是为固定点容器中相变物质发生相变提供加热或者冷却以实现相转变所需温度变化过程的设备，可采用满足稳定性、均匀性要求的单区或者多区（或配置热管等均温组件）控温的干体炉和不同工质的液体恒温槽。

固定点容器主要包括相变物质、容器外壳（或者坩埚及容器外壳）。通常固定点容器相变复现过程中形成的相变界面包围固定点容器温度计阱且有一定的深度, 以至于插入温度计阱的温度传感部分全部浸没，准确赋予校准温度计相变温度。

温度固定点依据固定点相变物质相变类型可分为三相点、凝固点、熔化点、共晶点装置等。三相点是指在一定压力下一种物质的三相（气相，液相，固相）共存状态对应的特定温度，如水三相点为水在610.75帕压力下气相、液相、固相平衡共存状态所对应的温度（273.16K）。凝固点是指物质在一定压力下从液相向固相转变过程中的特定相变温度，如铟在标准大气压下凝固时的温度（429.7485K）。熔化点是指物质在一定压力下熔化时对应的相变温度，如镓在标准大气压下熔化时的温度（302.9146K）。共晶点是共晶体发生共晶转变的温度。固定点相变物质可以根据对温度和不确定度需求来选择。国际温标的固定点复现水平优于几毫开尔文，甚至更好。1990国际温标的部分定义固定点见表1。在1990国际温标规定的定义固定点之外，还有一些已实现较好复现性的典型次级固定点见表2。

依据温度量值传递目标用途的不同，固定点装置可分为校准或者检定接触测温传感器如铂电阻温度计、热电偶的固定点装置和校准辐射温度计的固定点黑体辐射源。

温度固定点装置的复现受多个因素的影响，包括复现性、微量杂质或同位素带来的影响、电测设备性能、温坪变化、温度传感器稳定性等。中国建立温度国家基准固定点装置：13.8033～273.16K温度范围，不确定度为U=1.6～0.4mK，k=2.7；273.15～1234.93K温度范围，不确定度为U=0.16～2.8mK，k=2；1234.93～2473K温度范围，不确定度为U=0.08～0.62K，k=2。在构建开尔文定义实现方法（Mise-en-Pratique of the Definition of the Kelvin，MeP-K）的新国际量值体系过程中，中国计量科学研究院达到了具有国际先进水平的系列高温固定点及辐射法热力学温度测量能力，将高温基准的温度范围扩展到1234.93～3020K，不确定度为0.08～0.88K，k=2。

相变温度高于铜（Cu）的温度固定点（1084.62℃）。由于相变温度高于铜的金属在高温时会与石墨发生共晶或包晶反应，因此早期铜固定点是国际温标温度最高的定义固定点。20世纪90年代后期，日本国家计量院的山田义郞（Yoshiro Yamada）先生发现金属与石墨发生共晶或包晶反应后形成的共晶或包晶体，具有与纯金属类似的相变特性，也有稳定的熔化和凝固温度。Yamada先生选择了铁-碳等4种高温固定点进行了初步研究，并于1999年在国际计量权威期刊Metrologia上首次发表了研究成果。高温固定点的出现在国际温度计量界被认为是测温领域的一场革命，随后的10余年，高温固定点的研究一直是国际温度计量界的热点之一，并进入开尔文定义实现方法 (Mise-en-Pratique of the Definition of the Kelvin，MeP-K) 新国际量值体系。

高温固定点多由金属与碳共晶化合物，或金属-碳的共晶化合物与碳形成的包晶化合物构成，记做“金属-碳 / M-C（Metal-Carbon）”或“金属碳-碳 / MC-C（Metal/Carbide-Carbon）”。因此，高温固定点发现初期被称作高温共晶固定点或高温共晶点，后逐渐使用高温固定点一词并最终固定下来。高温共晶固定点或高温共晶点仍然可以使用。

具有计量学意义并被国际温度界广泛采用的高温固定点主要包括铁-碳/Fe-C（1153℃）、钴-碳/Co-C（1324℃）、镍-碳/Ni-C（1329℃）、钯-碳/Pd-C（1492℃）、铑-碳/Rh-C（1657℃）、铂-碳/Pt-C（1738℃）、钌-碳/Ru-C（1953℃）、铼-碳/Re-C（2474℃）、钨碳-碳/WC-C（2747℃）以及钛碳-碳/TiC-C（2761℃）。

高温固定点主要用于保存和传递温度计量基标准的量值。在辐射测温领域使用较多的是钴-碳/Co-C（1324℃）、铂-碳/Pt-C（1738℃）、铼-碳/Re-C（2474℃）与钨碳-碳/WC-C（2747℃），在接触测温领域多使用Co-C（1324℃）和钯-碳/Pd-C（1492℃）校准高温热电偶。固定点选择主要依据固定点温度、温度间隔与计量特性。

高温固定点与普通固定点虽然原理、功能及构造非常相似，但仍有许多不同：①不同于普通固定点使用一段熔化或凝固温坪的温度平均值作为固定点温度，高温固定点通常使用熔化温坪的熔化拐点温度（固定点熔化温度曲线二阶导数等于零处对应的温度值）作为固定点温度。②高温固定点尺寸一般远小于普通固定点，主要是因为在高温固定点处很难获得足够长度的均匀温场。③虽然都使用高纯石墨做固定点容器，但由于石墨与金属碳共晶体热膨胀系数的差异，在高温时很容易造成固定点石墨容器的破裂，因此高温固定点在结构上不像普通固定点，金属与石墨容器外壁直接接触，而是将共晶体材料与石墨容器外壁间用一层高纯石墨衬套及一层碳纤维柔性材料隔开，以减小固定点在使用过程中损坏的概率。