Cấu tạo của nhiệt kế như hình bên dưới. Trên thân nhiệt kế có vạch chia độ. Ống nhiệt kế nối với bầu đựng chất lỏng, thường là thuỷ ngân hoặc rượu. Các chất lỏng này nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi. [Hình 4.8.1]
Nếu bầu của nhiệt kế tiếp xúc với vật nóng, chất lỏng trong ống nhiệt kế nở ra và phần chất lỏng trong ống nhiệt kế sẽ dài ra. Nếu bầu nhiệt kế tiếp xúc với vật lạnh, chất lỏng trong ống nhiệt kế sẽ co lại, phần chất lỏng trong ống nhiệt kế sẽ ngắn đi. Độ dài của phần chất lỏng trong ống nhiệt kế phụ thuộc vào nhiệt độ trên thang đo.
Đối với nhiệt kế y tế (còn gọi là cái cặp sốt), để số chỉ của nhiệt kế không thay đổi khi nó đã được lấy ra khỏi cơ thể, phần ống sát với bầu được làm thắt lại. [ Hình 4.8.2]
