物体の温度を測定する非常に正確な方法は、それを構成する粒子の運動エネルギーを総計する方法でしょう。残念ながら、この方法は実世界では現実性がありません。たとえ小さな物体であっても何十億もの粒子を含んでいるからです。そのため、温度の量的測定値を得るには、何らかの代替的な方法を通して温度を測定します。

このことはたとえば、ガラス管の中の水銀柱が膨張する長さであったり、バイメタル片の曲げであったり、物質の電気抵抗の変化または何らかの物理変化であったりします。何らかの他の物理変化の測定により物体の温度を測定する計測器を温度計と呼びます。測定は何らかの物理変化によるものであるため、それぞれのタイプの温度計は限定された温度範囲内での機能に限定されます。