Composto por uma base de madeira com uma redoma em vidro que encerra o termómetro propriamente dito. Este tem uma disposição em hélice que lhe dá grande sensibilidade. A hélice compõe-se de três lâminas metálicas sobrepostas: uma de prata, outra de ouro e outra de platina, soldadas em todo o seu comprimento e depois passadas pelo laminador até se obter uma fita muito delgada e flexível, que se torce em hélice. Fixa-se a extremidade superior a um suporte, e suspende-se na outra extremidade uma agulha muito leve que pode girar horizontalmente em torno do centro de um limbo circular, que tem marcada uma escala centígrada. Dos três metais, a prata é o mais dilatável que a platina. Quando se prepara a hélice deixa-se por dentro a prata, no meio o ouro e por fora a platina. com esta disposição, um aumento de temperatura, produzindo maior dilatação na prata do que nos outros metais faz desenrolar a hélice; e um abaixamento de temperatura produz o fenómeno inverso. Gradua-se por comparação com o termómetro padrão do mercúrio. Para descolar ou transportar o aparelho sem a hélice sofrer deformação, coloca-se no seu eixo uma vara metálica, introduzindo-a por um orifício aberto na parte superior do suporte.

Utilizado para medir a temperatura ambiental, baseada no enrolamento e desenrolamento da hélice, com a dilatação dos metais, devido à diminuição e aumento da temperatura.

A invenção do termómetro é geralmente atribuída a Galileu, que em 1592 usou um tubo invertido, cheio de ar e água, no qual a elevação de temperatura exterior produzia dilatação do ar e a consequente alteração do nível da água. Termómetro é todo instrumento capaz de medir a temperatura dos sistemas físicos. Os tipos mais comuns de termómetros são os que se baseiam na dilatação do mercúrio. Outros determinam o intervalo de temperatura mediante o aumento da pressão de um gás ou pela curvatura de uma lâmina bimetálica. Alguns empregam efeitos elétricos, traduzidos pelo aparecimento de correntes elétricas quando o ponto de solda de dois metais diferentes é aquecido.
A variação da resistência elétrica de alguns condutores resulta da mudança de temperatura. Outros, ainda, baseiam-se em efeitos óticos, como a comparação de brilho de um filamento, observado através de um filtro, com o brilho da imagem do objeto cuja temperatura se deseja obter.
Assim como o termômetro de Galileu, muitos outros construídos ainda no século XVII eram de pouca confiabilidade, pois diversas causas, particularmente a pressão atmosférica, intervinham na medição. O primeiro a superar essas dificuldades foi, no início do século XVIII, Daniel Gabriel Fahrenheit, que fabricou um termómetro por dilatação de mercúrio e com isso estabeleceu os princípios da termometria. A técnica que adotou para construir seu termómetro é a mesma empregada até hoje e representou o primeiro passo para o estudo científico do calor.
O termómetro de Fahrenheit adotava como referências a temperatura de ebulição da água, a que atribuiu o valor arbitrário de 212o, e a de uma mistura de água, gelo, sal e amônia, à qual atribuiu o valor de zero graus. A criação dessa escala arbitrária causou uma série de dúvidas. Na mesma época, René-Antoine Ferchault de Réaumur inventou uma escala em que atribuiu o valor zero à temperatura de fusão do gelo e o estipulou em 80o a da ebulição da água. A primeira escala centígrada foi criada pelo pesquisador sueco Anders Celsius em 1742. Celsius usou 0o para a temperatura de ebulição da água e fixou em 100o a temperatura de fusão do gelo. Os dois extremos foram mais tarde invertidos e, dessa maneira, a escala centígrada foi amplamente usada.
Com o aperfeiçoamento dos instrumentos de medida e a formulação das teorias termodinâmicas, descobriu-se um meio de calcular a menor temperatura possível, correspondente a um estado em que as moléculas de gás permanecem imóveis. O valor dessa temperatura, denominada por Lord Kelvin "zero absoluto", foi fixado em -273o C. Kelvin propôs uma nova escala que adota as divisões da escala Celsius, mas deslocando o zero para designar o zero absoluto. Assim, a fusão do gelo passou a ter o valor de 273 K (Kelvin), enquanto fixava-se a ebulição da água em 373 K.
Tipos de termômetro. Os termômetros a líquido, baseados da propriedade de dilatação dos corpos, são os mais empregados pela facilidade de seu manejo. O de mercúrio é o mais comum de todos, que consiste basicamente num bulbo cheio de mercúrio ligado a um tubo capilar, ambos contidos num recipiente de vidro de forma tubular e graduado. Ao dilatar-se, o mercúrio sobe pelo capilar. Para aferir rudimentarmente esse tipo de termômetro, mergulha-se o bulbo numa mistura de água e gelo e marca-se o zero onde a coluna estacionar. Mergulha-se depois o instrumento na água em ebulição e faz-se nova marca. Em seguida, divide-se o espaço em cem partes iguais, que passam a representar um intervalo de temperatura igual a um grau Celsius (um grau centesimal ou C).
Máximas e mínimas. Nos postos de observação e controle, empregam-se termómetros especiais, que indicam as temperaturas mais elevada e mais baixa registradas num determinado espaço de tempo. Isso se consegue mediante o emprego de um tubo capilar em forma de U, com um bulbo em cada extremidade. O tubo contém mercúrio na parte central e álcool nos bulbos, que ficam parcialmente cheios. Em seu interior existem dois índices de ferro, que podem deslizar quando impelidos pelo mercúrio, mas que não caem por ação do próprio.