首要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一同组成的多层金属片。为进步测温灵敏度，一般将金属片制成螺旋卷形状。当多层金属片的温度改动时，各层金属胀大或缩短量不等，使得螺旋卷卷起或松开。因为螺旋卷的一端固定而另一端和一能够自在滚动的指针相连，因而，当双金属片感受到气温变化时，指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度来。
玻璃温度计是依据水银、酒精、甲苯等作业液体具有显着热胀冷缩的物理性质制成的。在工业锅炉中运用*多的是水银玻璃温度计和电接点水银温度计。水银玻璃温度计由测温包、胀大细管和标尺等部分所组成，一般有内标式和外标式（又称棒式）两种。内标式水银温度计的标尺分格刻在置于胀大细管后边的乳白色玻璃板上。该板与温包一同封在玻璃维护外壳内。一般用于丈量给水温度、回水温度、省煤器出口水温,和空气预热器进出口空气温度。外标式水银温度计具有较粗的玻璃管，标尺分格直接刻在玻璃管的表面面上，适合于实验室中丈量液体和气体的温度。在水银温度计的胀大细管内刺进两根导线，当温度抵达额定值时，水银将导线接通，因为电流的效果带动操控办理体系，或许使信号设备宣布声光警报。
