Hitamælir er tæki sem er hannað til að mæla hitastig . Það eru til margar gerðir af hitamælum, en þeir virka allir eftir sömu meginreglu. Venjulega notum við hitamælandi efni, eiginleika sem breytast með hitastigi. Ef hitastig hlutar breytist breytist einnig lögun hans og stærð. Flestir hitamælar nota efni sem þenjast út eða dragast saman með breytingum á hitastigi.
Hitamælir sem oft er notað í dag samanstendur af glerröri þar sem er alkóhól eða 
kvikasilfur í miðju rörsins. Þegar suhu Þegar hitastigið hækkar þenst alkóhólið eða kvikasilfrið í ílátinu út, sem eykur lengd alkóhól- eða kvikasilfursdálksins. Aftur á móti, þegar hitastigið lækkar, minnkar lengd alkóhól- eða kvikasilfursdálksins. Á ytra byrði glerrörsins eru tölur sem tákna kvarða hitamælisins. Talan sem gefin er til kynna efst á alkóhól- eða kvikasilfursdálknum gefur til kynna hitastig hlutarins sem verið er að mæla.
Önnur algeng tegund hitamæla er sú sem notar tvímálmsrönd (tveir mismunandi málmar með mismunandi þensluhraða). Þegar hitastigið hækkar þenst annar málmurinn meira út en hinn, sem veldur því að röndin beygist. Venjulega er tvímálmsröndin spírallaga, með annan endann fastan og hinn tengdan við kvarða. Þegar hitastigið breytist snýst vísirinn. Hitamælar sem nota tvímálmsrönd eru almennt notaðir sem venjulegir lofthitamælar, herbergishitamælar, ofnhitamælar og svo framvegis.
Nákvæmari hitamælar nota yfirleitt rafmagnseiginleika hlutar. Til dæmis mælir viðnámshitamælar breytingu á rafviðnámi í þunnri vírspólu eða sívalningi úr kolefnis- eða germaníumkristalli. Þar sem rafviðnám er yfirleitt hægt að mæla nákvæmlega geta viðnámshitamælar mælt hitastig nákvæmar en hefðbundnir hitamælar.
