Il termometro è uno strumento che sfrutta l'espansione termica sostenza, tipicamente mercurio, per misurare la temperatura ambiente. È costituito da un bulbo sferico, contenente il mercurio, collegato ad un capillare di vetro in cui esso può espandersi per effetto dell'aumento di temperatura. Il capillare di vetro è sovrapposto ad una scala graduata calibrata in gradi centigradi (o Fahrenheit), i cui valori massimo e minimo dipendono dalle caratteristiche costruttive del termometro. Al posto del mercurio, che è un metallo tossico per gli essere umani, è possibile utilizzare anche altre sostenze liquide come ad esempio etanolo o toluene miscelati con un colorante blu o rosso. Il principale svantaggio di questo tipo di termomento è il tempo necessario al mercurio per raggiungere l'equilibrio termico con l'ambiente circostante.
Una variante nella realizzazione di questi strumenti è rappresentato dal cosiddetto termometro "a massimo", in cui il capillare presenta una strozzatura in vicinanza del bulbo. L'espansione del mercurio (o altra sostanza) avviene normalmente come nei termometri tradizionali. Qunado invece si verifica una successiva diminuzione della temperatura, la strozzatura impedisce il rientro del mercurio nel bulbo per effetto della contrazione termica che rimane nel bulbo indicando la temperatura massima. Per ripristinare il normale funzionamento bisogna scuotere impulsivamente il termometro, come avviene per quelli utilizzati in medicina per la misura della temperatura corporea.