如果我們校準不同類型的溫度計，例如水銀溫度計和酒精溫度計，會發現只有在 0 ° C（或 32 ° F）和 100 ° C（或 212 ° F）這兩個刻度上，它們的讀數才相同。如果我們用這兩個溫度計測量空氣溫度，它們顯示的數值不一定相同。例如，水銀溫度計可能顯示 48 ° C，而酒精溫度計可能顯示 46 ° C。這是因為水銀和酒精的膨脹係數不同。其他類型的溫度計，例如雙金屬溫度計等，也存在類似的情況。由此確定的溫度刻度很大程度上取決於所用材料的特性。
由於傳統溫度計建立的溫度標度有缺陷，我們需要一個標準溫度計。標準溫度計使我們能夠建立更精確的溫度標度，而無需依賴材料本身的特性。
近乎完美的溫度計是恆容氣體溫度計。恆容氣體溫度計的工作原理如下：氣體的體積保持恆定，即不變。隨著溫度升高，氣體的壓力也隨之升高。
管道 1 和 2 內裝有水銀。透過升高或降低管道 2，使管道 1 中的水銀柱高度始終保持在參考標記處，從而保持氣體體積恆定。如果溫度升高，管道內的氣體壓力也會升高。因此，必須升高管道 2 的高度，以保持氣體體積恆定。氣體壓力可以透過讀取管道 2 中水銀柱的高度 (h) 來確定。如果使用手動方法，只需記住 760 毫米高的水銀柱對應 1 大氣壓 (atm)。在精密的恆容氣體溫度計中，已經內建了壓力計數器。盛裝氣體的容器也經過特別設計，確保氣體始終保持恆定的體積。因此，實際測量的只是壓力的變化。
要校準恆容氣體溫度計，我們可以測量兩個溫度下的氣體壓力。例如，我們可以測量冰點和汽化點溫度。恆容氣體溫度計的校正壓力為1個大氣壓力。校準溫度計的步驟如下。
首先，將氣瓶放入裝有冰水的容器中。保持氣體體積恆定，因此必須降低管道 2 的高度，並將管道 1 中的水銀柱高度保持在參考點。如果氣體體積沒有變化，請記錄管道 2 中水銀柱的高度 (h)。使用 h 計算壓力。如果使用精密的恆容氣體溫度計，則將充滿氣體的氣瓶直接浸入裝有冰水的容器中。容器中已裝有壓力表。記錄氣體壓力（假設為壓力 1 或 P1 ）。
第二， 將一個氣瓶放入裝有正在加熱的水的容器中。為了保持氣體體積恆定，抬高管道 2，使管道 1 中的水銀柱高度保持在參考點。如果氣體體積不變，記錄水柱的高度。 
管道 2 中的汞柱高度 (h)。利用 h 計算氣體壓力（假設這是壓力 2 或 P）。2)
第三，繪製一張圖表，表示壓力和溫度之間的關係。請參閱下面的範例。
P1是冰點溫度 (0℃) 下的氣體壓力， P2是汽化點溫度 (100℃) 下的氣體壓力。連接P1與 0 ℃的交點和P2與 100 ℃的交點，畫一條直線。透過觀察圖表，即使我們只知道氣體壓力，也能輕易知道甚至預測溫度。
開爾文標度
如果將上圖的斜線與溫度軸（T或C 軸）相交，那麼當氣體壓力為 0 時，氣體溫度為攝氏 -273,15度。我們或許會認為，在恆容氣體溫度計管中，氣體壓力為 0 時的溫度會因氣體種類而異。但根據實驗，即使氣體種類不同，當氣體壓力為零時，溫度始終為攝氏 -273,15度。因此，我們可以將此溫度用作標準溫標（也稱為絕對零度溫度）。這個絕對零度溫度也被稱為絕對溫標或開爾文溫標。開爾文是以已故英國物理學家開爾文勳爵（1824-1907）的名字命名的。
在這個尺度上，溫度以開爾文 (K) 表示，而不是度開爾文 (oK）。度數之間的間隔與攝氏度相同，但零點移至 0 K。因此，0 K = -273,15 oC 和 273,15 K = 0 oC. 攝氏度可以加上 273,15 轉換為開爾文溫度。同樣，開爾文溫度可以透過減去 273,15 轉換為攝氏溫度。
T (K) = T (oC) + 273,15
T（oC) = T (K) – 273,15
例題 1.40 oC = …. K
T(K) = T(C) + 273
T = 20 + 273
T = 293 K
例題 2. 80 ° F = …. K
