體溫計由玻璃外殼、玻璃泡、水銀、毛細管、刻度及單位符號組成。

對比普通溫度計，它的玻璃泡容積更大，玻璃管內徑更細，而且水銀是液態重金屬，金屬往往對溫度反應快，對于微小的體溫變化能顯示出較長的水銀柱變化，因此測量結果更精確。

體溫計盛水銀的玻璃泡上方有一段做得非常細的縮口，測體溫時水銀膨脹能通過縮口升到上面玻璃管里，讀體溫計時體溫計離開人體，水銀遇冷收縮，水銀柱來不及退回玻璃泡，就在縮口處斷開，仍指示原來的溫度，所以體溫計能離開人體讀數；且水銀表面張力大，與空氣接觸面呈半球型，能減少觀察的誤差。而普通溫度計則不能離開被測物體讀數，所用其它液體（如煤油，酒精等）表面張力小，與空氣接觸面多呈凹面，不利于觀察。