溫度計是用來測量溫度的裝置。當溫度改變時，物質的一些特性會隨之變化，例如體積收縮或膨脹、電阻改變、顏色變化等。溫度計正是選用了對溫度變化敏感的物質，通過其特性的改變來測量溫度。
玻管液體溫度計為一支玻璃管與一個盛有液體玻璃球泡組成。管身上有刻度，管內為一根毛細管，一端與球泡連通。當溫度上升時，球泡內的液體膨脹，液體便會沿毛細管升高。通過液體柱的高度便能測出周圍的溫度。而毛細管必須足夠幼細，才能令液體柱高度的改變更為明顯。
玻管液體溫度計中的液體多選用酒精或水銀。水由於在 4℃ 以上時隨溫度上升而膨脹，在 4℃ 以下時卻隨溫度上升而收縮，故不適合作為溫度計的液體。
轉動式溫度計利用了金屬熱脹冷縮的性質。
溫度計內部有螺旋的金屬片，金屬片由上下兩層不同的金屬組成。當金屬片溫度升高時，上下兩層金屬膨脹伸長的程度有所不同，令金屬片朝外側彎曲。由此螺旋伸展，帶動指針轉動。指針轉動的程度反映了溫度的高低。
很多材料的電阻會隨溫度而改變。其中一些材料的電阻在溫度改變時會有較大的變化，稱為熱敏電阻。
熱敏電阻溫度計利用熱敏電阻的性質，通過電阻的改變測量溫度。我們常見的電子溫度計正是用熱敏電阻製作，特點是小巧、簡易、安全，常用於冷氣機和電子煮食鍋的溫度控制，以及電子體溫計等。
一些化合物會在不同的溫度下顯現不同的顏色。
熱敏變色溫度計正是利用這個性質來顯示溫度。此類溫度計指示溫度，雖不及液體溫度計和電子溫度計精確，卻簡明方便，常用於生活中，如水族箱和熱水杯，用來顯示其大致的溫度。
日常的溫度範圍內，物體會對外釋放紅外輻射，亦稱為紅外線。紅外輻射是頻率比可見光略低的電磁波，我們肉眼無法看見。當物體的溫度愈高，其釋放的紅外輻射愈強。通過紅外線探測器可以測量紅外輻射的強度，從而知道物體的溫度。
由於紅外輻射可以長距離傳播，通過紅外輻射測溫，就可以在不接觸物體的情況下得知物體的溫度。剛才你所點擊的小圖，就是消防員使用的紅外溫度計，可以離火場一定的距離來探測火場的溫度。
