หากเราสอบเทียบเทอร์โมมิเตอร์ต่างชนิดกัน เช่น เทอร์โมมิเตอร์ปรอทและเทอร์โมมิเตอร์แอลกอฮอล์ สเกลของเทอร์โมมิเตอร์ทั้งสองจะเหมือนกันเฉพาะที่ 0 องศาเซลเซียส (หรือ 32 องศาฟาเรนไฮต์) และ 100 องศาเซลเซียส (หรือ 212 องศาฟาเรนไฮต์) เท่านั้น แต่ถ้าเราใช้เทอร์โมมิเตอร์ทั้งสองวัดอุณหภูมิอากาศ ตัวเลขที่แสดงโดยเทอร์โมมิเตอร์แต่ละตัวจะไม่จำเป็นต้องเหมือนกันเสมอไปเทอร์โมมิเตอร์ปรอท อาจแสดงค่า 48 องศาเซลเซียส ในขณะที่เทอร์โมมิเตอร์แอลกอฮอล์แสดงค่า 46 องศาเซลเซียส เนื่องจากอัตราการขยายตัวของปรอทและแอลกอฮอล์แตกต่างกัน เช่นเดียวกับเทอร์โมมิเตอร์ชนิดอื่นๆ เช่น เทอร์โมมิเตอร์แบบโลหะสองชนิด เป็นต้น สเกลอุณหภูมิที่กำหนดด้วยวิธีนี้จึงขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้เป็นอย่างมาก
เนื่องจากมาตรวัดอุณหภูมิที่กำหนดโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบธรรมดามีข้อจำกัด เราจึงจำเป็นต้องใช้เทอร์โมมิเตอร์มาตรฐาน เทอร์โมมิเตอร์มาตรฐานช่วยให้เราสามารถกำหนดมาตรวัดอุณหภูมิที่แม่นยำยิ่งขึ้นโดยไม่ต้องพึ่งพาคุณสมบัติของวัสดุ
เทอร์โมมิเตอร์ที่เกือบสมบูรณ์แบบคือเทอร์โมมิเตอร์แบบปริมาตรคงที่หลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์แบบปริมาตรคงที่คือ ปริมาตรของแก๊สจะคงที่หรือไม่มีการเปลี่ยนแปลง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความดันของแก๊สก็จะเพิ่มขึ้นด้วย
ภายในท่อ 1 และ 2 มีปรอทอยู่ ปริมาตรของก๊าซจะคงที่โดยการยกหรือลดระดับท่อ 2 เพื่อให้ระดับปรอทในท่อ 1 อยู่ที่เครื่องหมายอ้างอิงเสมอ หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความดันของก๊าซในท่อก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้น ท่อ 2 จะต้องถูกยกให้สูงขึ้นเพื่อให้ปริมาตรของก๊าซคงที่ ความดันของก๊าซสามารถหาได้โดยการอ่านความสูงของคอลัมน์ปรอท (h) ในท่อ 2 หากใช้วิธีแบบแมนนวล โปรดจำไว้ว่าคอลัมน์ปรอทสูง 760 มม. เท่ากับความดัน 1 atm (1 บรรยากาศ) ในเทอร์โมมิเตอร์ก๊าซแบบปริมาตรคงที่ที่ทันสมัยจะมีตัวนับความดันอยู่แล้ว ภาชนะบรรจุก๊าซยังได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ก๊าซมีปริมาตรคงที่เสมอ ดังนั้นสิ่งที่วัดได้จึงเป็นการเปลี่ยนแปลงของความดันเท่านั้น
ในการสอบเทียบเทอร์โมมิเตอร์แบบปริมาตรคงที่ เราสามารถวัดความดันของแก๊สที่อุณหภูมิสองระดับได้ ตัวอย่างเช่น เราจะใช้จุดเยือกแข็งและจุดระเหย เทอร์โมมิเตอร์แบบปริมาตรคงที่ต้องสอบเทียบที่ความดัน 1 บรรยากาศ ขั้นตอนในการสอบเทียบเทอร์โมมิเตอร์มีดังนี้
ขั้นแรกให้วางถังแก๊สลงในภาชนะบรรจุที่มีน้ำแข็งและน้ำ ปริมาตรของแก๊สจะคงที่ ดังนั้นท่อที่ 2 จะต้องถูกลดระดับลงเพื่อให้ระดับปรอทในท่อที่ 1 ยังคงอยู่ที่จุดอ้างอิง หากปริมาตรของแก๊สไม่เปลี่ยนแปลง ให้บันทึกความสูงของคอลัมน์ปรอท (h) ในท่อที่ 2 ใช้ค่า h ในการคำนวณความดัน หากใช้เทอร์โมมิเตอร์แก๊สแบบปริมาตรคงที่ที่มีความซับซ้อน ให้จุ่มถังแก๊สที่บรรจุแล้วลงในภาชนะบรรจุที่มีน้ำแข็งและน้ำโดยตรง จะมีมาตรวัดความดันอยู่แล้ว บันทึกความดันของแก๊ส (สมมติว่าเป็นความดัน 1 หรือP1 )
ที่สอง, นำถังแก๊สใส่ลงในภาชนะบรรจุน้ำที่กำลังถูกทำให้ร้อน เพื่อรักษาระดับปริมาตรแก๊สให้คงที่ ยกท่อที่ 2 ขึ้นเพื่อให้ระดับปรอทในท่อที่ 1 อยู่ที่จุดอ้างอิง หากปริมาตรแก๊สยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ให้บันทึกความสูงของคอลัมน์น้ำ 
ปรอท (h) ในท่อที่ 2 ใช้ค่า h ในการคำนวณความดันของแก๊ส (สมมติว่าเป็นความดัน 2 หรือ P)2)
ประการที่สามสร้างกราฟที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความดันและอุณหภูมิ ดูตัวอย่างด้านล่าง
P1 คือความดัน ของแก๊สที่อุณหภูมิจุดเยือกแข็ง (0 ° C) และ P2 คือความดันของแก๊สที่อุณหภูมิจุดระเหย (100 ° C) ลากเส้นเชื่อมจุดตัดของ P1 กับ 0 ° C และจุดตัดของ P2 กับ 100 ° C จากกราฟ แม้ว่าเราจะทราบเพียงความดันของแก๊ส แต่ก็สามารถทราบและคาดการณ์อุณหภูมิได้อย่างง่ายดาย
มาตราเคลวิน
ถ้าลากเส้นเฉียงบนกราฟด้านบนให้ตัดกับแกน T ถึง C แล้ว เมื่อความดันแก๊สเท่ากับ 0 อุณหภูมิของแก๊สจะเท่ากับ -273,15 องศาเซลเซียส เราอาจคิดว่าอุณหภูมิของแก๊สที่ความดัน 0 นั้นแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับชนิดของแก๊สในหลอดเทอร์โมมิเตอร์แบบปริมาตรคงที่ แต่จากการทดลองพบว่า แม้ชนิดของแก๊สจะต่างกัน แต่เมื่อความดันแก๊สเป็นศูนย์ อุณหภูมิก็จะเป็น -273,15 องศาเซลเซียสเสมอ ดังนั้น เราจึงสามารถใช้อุณหภูมินี้เป็นมาตรวัดอุณหภูมิมาตรฐาน (หรือที่เรียกว่าอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์) อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์นี้เรียกอีกอย่างว่า มาตรวัดสัมบูรณ์ หรือ มาตรวัดเคลวิน เคลวินเป็นชื่อของลอร์ดเคลวิน (ค.ศ. 1824-1907) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้ล่วงลับ
ในมาตราส่วนนี้ อุณหภูมิจะแสดงเป็นหน่วยเคลวิน (K) ไม่ใช่องศาเคลวิน (oK) ช่วงห่างระหว่างองศาจะเหมือนกับในมาตราส่วนเซลเซียส แต่ค่าศูนย์จะเลื่อนไปเป็น 0 K ดังนั้น 0 K = -273,15 oC และ 273,15 K = 0 oค. อุณหภูมิในหน่วยเซลเซียสสามารถแปลงเป็นหน่วยเคลวินได้โดยการบวก 273,15 ในทำนองเดียวกัน อุณหภูมิในหน่วยเคลวินสามารถแปลงเป็นหน่วยเซลเซียสได้โดยการลบ 273,15
T (K) = T (oC) + 273,15
T (oC) = T (K) – 273,15
ตัวอย่างคำถาม 1.20 oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
T = 20 + 273
ที = 293 เค
ตัวอย่างคำถามข้อที่ 2. 80 ° F = ….K
