তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য ডিজাইন করা একটি যন্ত্র হল টার্মোমিটারবিভিন্ন ধরণের থার্মোমিটার রয়েছে, কিন্তু সবগুলোই একই নীতিতে কাজ করে। সাধারণত, আমরা তাপমাপক পদার্থ ব্যবহার করি, যা হলো পদার্থের এমন বৈশিষ্ট্য যা তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়। কোনো বস্তুর তাপমাত্রা পরিবর্তিত হলে তার আকৃতি ও আয়তনও পরিবর্তিত হয়। বেশিরভাগ থার্মোমিটারে এমন পদার্থ ব্যবহার করা হয় যা তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে সাথে প্রসারিত বা সংকুচিত হয়।
টার্মোমিটার যা আজকাল প্রায়শই ব্যবহৃত হয়, তা একটি কাচের নল নিয়ে গঠিত, যার মধ্যে অ্যালকোহল বা 
নলের কেন্দ্রে পারদ। যখন সুহু তাপমাত্রা বাড়লে পাত্রের অ্যালকোহল বা পারদ প্রসারিত হয়, ফলে অ্যালকোহল বা পারদ স্তম্ভের দৈর্ঘ্য বেড়ে যায়। বিপরীতভাবে, তাপমাত্রা কমলে অ্যালকোহল বা পারদ স্তম্ভের দৈর্ঘ্য কমে যায়। কাচের নলের বাইরের দিকে সংখ্যা লেখা থাকে, যা থার্মোমিটারের স্কেল নির্দেশ করে। অ্যালকোহল বা পারদ স্তম্ভের উপরের অংশে থাকা সংখ্যাটি পরিমাপাধীন বস্তুর তাপমাত্রা নির্দেশ করে।
আরেক ধরনের বহুল ব্যবহৃত থার্মোমিটার হলো বাইমেটালিক স্ট্রিপযুক্ত থার্মোমিটার (দুটি ভিন্ন ধাতু যাদের প্রসারণের হার ভিন্ন)। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে একটি ধাতু অন্যটির চেয়ে বেশি প্রসারিত হয়, যার ফলে স্ট্রিপটি বেঁকে যায়। সাধারণত, বাইমেটালিক স্ট্রিপটি সর্পিল আকৃতির হয়, যার এক প্রান্ত স্থির থাকে এবং অন্য প্রান্তটি একটি স্কেল পয়েন্টারের সাথে সংযুক্ত থাকে। তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে সাথে পয়েন্টারটি ঘোরে। বাইমেটালিক স্ট্রিপযুক্ত থার্মোমিটারগুলো সাধারণত সাধারণ বায়ু থার্মোমিটার, ঘরের থার্মোমিটার, ওভেনের থার্মোমিটার ইত্যাদি হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
অধিক নির্ভুল বা সুনির্দিষ্ট থার্মোমিটারগুলো সাধারণত কোনো বস্তুর বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি রোধ থার্মোমিটার কার্বন বা জার্মেনিয়াম ক্রিস্টালের একটি পাতলা তারের কুণ্ডলী বা সিলিন্ডারের বৈদ্যুতিক রোধের পরিবর্তন পরিমাপ করে। যেহেতু বৈদ্যুতিক রোধ সাধারণত নির্ভুলভাবে পরিমাপ করা যায়, তাই রোধ থার্মোমিটারগুলো প্রচলিত থার্মোমিটারের চেয়ে আরও নির্ভুলভাবে তাপমাত্রা পরিমাপ করতে পারে।
