双金属温度计的工作原理是两种不同的金属在温度变化时膨胀不同。工业双金属温度计的主要部件是由两片或多片金属片叠置而成的多层金属片。为了提高温度测量的灵敏度，金属片通常做成螺旋形。当多层金属板的温度发生变化时，每层金属膨胀或收缩的量不相等，导致螺旋线圈卷起或松动。由于螺旋线圈的一端是固定的，另一端连接着一个可以自由转动的指针，当双金属片感觉到温度变化时，指针可以在圆形刻度上指示温度。这种仪器测温范围为~℃，允许误差为刻度两个量程的1%左右。这种温度计在使用上类似于棒状玻璃液体温度计，但可以在需要更高机械强度的条件下使用。

玻璃温度计是根据水银、酒精、甲苯等具有明显热胀冷缩的工作液体的物理性质制成的。水银玻璃温度计和电接点水银温度计多用于工业锅炉。水银玻璃温度计由测温灯泡、细膨胀管和尺子组成。一般有内标式和外标式（又称棒式）两种。内标水银温度计的刻度分度刻在放在膨胀管后面的乳白色玻璃板上。该板与灯泡一起封装在保护性玻璃外壳中。通常用于测量给水温度、回水温度、省煤器出水温度、空气预热器进出口空气温度。外标水银温度计有比较粗的玻璃管，刻度分度直接刻在玻璃管的外表面上，适用于实验室测量液体和气体的温度。将两根电线插入水银温度计的膨胀细管中。当温度达到额定值时，水银连接导线，控制系统由电流动作驱动，或信号装置发出声光报警。