温度计主要由玻璃外壳、感温液、毛细管、刻度及温标等部分构成。玻璃外壳透明，便于观察内部情况；感温液通常是水银或酒精，它们受热时体积膨胀，遇冷时体积收缩；毛细管很细，感温液在其中能明显地升降；刻度均匀分布在玻璃外壳上，用于读取温度数值，温标则规定了温度的计量标准，常见的有摄氏温标、华氏温标等。
温度计的原理依据是热胀冷缩。以液体温度计为例，当温度计的感温部分与被测物体接触时，若被测物体温度高于温度计，热量就会从被测物体传递到感温液，感温液受热体积膨胀，在毛细管中上升；反之，若被测物体温度低于温度计，感温液遇冷体积收缩，在毛细管中下降。通过观察感温液在毛细管中对应的刻度，就能确定被测物体的温度。不同类型的温度计，如气体温度计、电阻温度计等，虽具体结构和原理有所差异，但都是基于物质的某种与温度相关的特性变化来测量温度的。
