Termometri bertanggung jawab untuk mengukur suhu dalam sistem atau benda. Untuk melakukan pengukuran ini, digunakan alat yang disebut termometer, yang memanfaatkan fenomena pemuaian benda dengan panas, untuk dapat mengukur suhu.
Termometer adalah sistem terisolasi termal yang menggunakan, seperti yang telah disebutkan, sifat termometrik dari ekspansi benda dengan panas, untuk mengukur suhu di lingkungan mereka.
Sifat yang besarnya berubah sesuai dengan suhu disebut sifat termometrik, yaitu jika bertambah, sifat termometrik juga akan meningkat.
Kita dapat mendefinisikan sistem sebagai sekumpulan materi yang dibatasi oleh permukaan nyata atau imajiner. Segala sesuatu yang berada di luar sistem tetapi dapat mempengaruhinya, disebut lingkungan .
Kita juga dapat mendefinisikan kalor sebagai energi yang ditransmisikan ke atau dari suatu sistem, karena perbedaan suhu antara sistem dan lingkungannya. Dengan cara yang sama kita mendefinisikan sistem terisolasi atau tertutup sebagai sistem di mana tidak ada materi yang masuk atau keluar, kita dapat mengatakan bahwa sistem yang terisolasi secara termal adalah sistem di mana tidak ada panas yang masuk atau keluar.
Sifat karakteristik dari sistem yang diisolasi secara termal adalah bahwa di dalamnya suhunya konstan, jika kita membiarkan waktu tertentu berlalu tanpa perubahan lingkungan.
Dengan cara ini, ketika menempatkan termometer (yang merupakan sistem isolasi termal) dalam air panas misalnya, suhu di dalam instrumen tersebut akan meningkat ke titik tertentu, dan setelah periode tertentu berlalu, itu akan stabil, mencapai apa yang disebut kesetimbangan termal.
Dalam kesetimbangan termal, suhu konstan dan sama di semua titik dalam sistem. Zat cair di dalam termometer (biasanya air raksa) memuai karena kenaikan suhu. Pemuaian tersebut dapat diukur dan berbanding lurus dengan suhu lingkungan (dalam hal ini, air panas).
Ada juga termometer yang bukan air raksa menggunakan cairan lain, misalnya alkohol berwarna, digunakan di bidang meteorologi.
Panjang batang logam atau kawat juga dapat digunakan sebagai sifat termometrik, meskipun variasi panjang terjadi untuk rentang suhu yang tidak terlalu lebar, antara nol dan seratus derajat Celcius.
Anda juga dapat membuat termometer dengan memanfaatkan pemuaian zat padat dengan panas. Jenis instrumen ini disebut termometer logam, dan dibuat dengan mengelas dua lembar logam yang berbeda, dengan panjang yang sama pada nol derajat Celcius, tetapi dengan koefisien ekspansi linier yang berbeda, seperti kuningan dan baja.
Saat suhu naik atau turun, lembaran akan mengembang atau mengerut, satu ke tingkat yang lebih besar dari yang lain, dengan cara ini mereka akan menekuk ke satu arah atau yang lain. Derajat kelengkungan mengubah posisi jarum yang bergerak pada skala bertingkat, menandai suhu.
Sifat termometrik lainnya termasuk hambatan listrik logam, yang juga dapat digunakan untuk mengukur suhu. Dalam termometer resistansi, kawat platinum halus digunakan, yang hambatan listriknya bervariasi dengan suhu. Kisaran yang dapat diukur oleh termometer ini sangat luas, dari -200 derajat Celcius hingga 1200 derajat Celcius.