Sum efni sem ekki eru úr málmi eru fyrir áhrifum af hlutfallslegu magni íhluta, óhreininda og undirbúningsaðferða. Þegar borin eru saman efnissýni frá mismunandi aðilum er mikill munur á hitarafmagnshraða enn algengur. Hins vegar er ástandið almennt ekki eins alvarlegt og grafít, því hægt er að fá nægilega stöðuga örbyggingu án langvarandi háhitahitameðferðar.
Venjulega eru hitaeiningar sem ekki eru úr málmi brothætt og hafa lélegan togstyrk. Þess vegna er hið raunverulega hitaeining sem ekki er úr málmi venjulega þykk, fyrirferðarmikil samsett stöng eða rannsaka. Algengasta hönnunin er að búa til stöng úr einu efni og stinga henni í rör úr öðru efni. Bættu við pinna á heitu mótunum þar sem efnin tvö eru í snertingu. Rýmið á milli stangarinnar og rörsins getur verið tómt, fyllt með einangrunarefni eða fyllt með hringþéttingum. Kaldi endinn á nemanum getur verið loftkældur eða vatnskældur. Í sumum tilfellum er hægt að nota samsvarandi framlengingarvír frá maganum til að leiða að venjulegum viðmiðunarpunkti. Það fer eftir efninu og nauðsynlegri lengd, það gæti verið mögulegt að hanna þessa tegund af rannsaka með minni stærð. Þegar um grafít er að ræða, er hægt að hanna nokkur sérstök tæki, svo sem þráðlaga grafít hitaeining. Sumir hafa notað þunnfilmu hitaeiningar sem ekki eru úr málmi. Sama almenna ferlið sem notað er til að útbúa þunnfilmu hitaeiningar úr öðrum efnum er notað.
