Offeryn sydd wedi'i gynllunio i fesur tymheredd yw thermomedrMae yna lawer o fathau o thermomedrau, ond maen nhw i gyd yn gweithio ar yr un egwyddor. Yn nodweddiadol, rydym yn defnyddio deunyddiau thermometrig, priodweddau mater sy'n newid gyda thymheredd. Os yw tymheredd gwrthrych yn newid, mae ei siâp a'i faint hefyd yn newid. Mae'r rhan fwyaf o thermomedrau'n defnyddio deunyddiau sy'n ehangu neu'n crebachu gyda newidiadau mewn tymheredd.
Termomedr sy'n cael ei ddefnyddio'n aml heddiw yn cynnwys tiwb gwydr, lle mae alcohol neu 
mercwri yng nghanol y tiwb. Pan suhu Wrth i'r tymheredd gynyddu, mae'r alcohol neu'r mercwri yn y cynhwysydd yn ehangu, gan gynyddu hyd colofn yr alcohol neu'r mercwri. I'r gwrthwyneb, wrth i'r tymheredd ostwng, mae hyd colofn yr alcohol neu'r mercwri yn lleihau. Ar du allan y tiwb gwydr mae rhifau sy'n cynrychioli graddfa'r thermomedr. Mae'r rhif a nodir gan ben colofn yr alcohol neu'r mercwri yn nodi tymheredd y gwrthrych sy'n cael ei fesur.
Math arall o thermomedr a ddefnyddir yn gyffredin yw un sy'n defnyddio stribed bimetallig (dau fetel gwahanol gyda chyfraddau ehangu gwahanol). Wrth i'r tymheredd gynyddu, mae un metel yn ehangu mwy na'r llall, gan achosi i'r stribed blygu. Yn nodweddiadol, mae'r stribed bimetallig yn siâp troellog, gydag un pen wedi'i osod a'r llall wedi'i gysylltu â phwyntydd graddfa. Wrth i'r tymheredd newid, mae'r pwyntydd yn cylchdroi. Defnyddir thermomedrau sy'n defnyddio stribedi bimetallig yn gyffredin fel thermomedrau aer safonol, thermomedrau ystafell, thermomedrau popty, ac yn y blaen.
Mae thermomedrau mwy cywir, neu fwy manwl gywir, fel arfer yn defnyddio priodweddau trydanol gwrthrych. Er enghraifft, mae thermomedr gwrthiant yn mesur y newid mewn gwrthiant trydanol coil gwifren denau neu silindr o grisial carbon neu germaniwm. Gan y gellir mesur gwrthiant trydanol yn fanwl gywir fel arfer, gall thermomedrau gwrthiant fesur tymheredd yn fwy manwl gywir na thermomedrau confensiynol.
