Marilah kita tinjau termometer zat cair yang umum. Alat ini dilukiskan seperti Gambar 1.1.1.

 Alat ini terdiri dari bola gelas A yang berdinding tipis. Bagian atas dari bola ini dihubungkan dengan pipa kapiler panjang, yaitu B. Zat cair mengisi sebagian bola dan pipa kapiler tersebut. Bagian atas dari pipa itu tertutup dan biasanya ruang di atas zat cair dihilangkan udaranya. Untuk mengukur tinggi permukaan air raksa di dalamnya itu, maka dibuat skala yang digoreskan pada pipa tersebut.

Jika suhu termometer naik, volume zat cair pun bertambah, demikian pula volume bola dan pipa kapiler. Jika pemuaian keduanya itu sama, maka posisi zat cair di dalam kapiler tidak akan berubah.

Agar suhu dapat ditetapkan dengan menggunakan perubahan sifat termometrik zat diperlukan patokan-patokan suhu. Patokan-patokan ini haruslah bersifat tetap dan dapat diadakan kembali (diproduksi ulang) dengan teliti. Patokan-patokan suhu ini disebut titik tetap. Diperlukan dua titik tetap yaitu titik tetap bawah, dan titik tetap atas. Untuk suhu yang tidak terlalu tinggi dapat digunakan titik lebur es sebagai titik tetap bawah dan titik didih air sebagai  titik tetap atas. Menurut skala suhu yang banyak digunakan saat ini titik lebur es pada tekanan 1 atmosfir ditetapkan sebagai suhu 0 dan titik didih air pada tekanan 1 atmosfir sebagai suhu 100.

Dalam mendesain sebuah termometer cairan beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu : (1) lubang pipa kapiler kecil agar termometer peka; (2) pentolan pipa dibuat dari kaca tipis agar kalor segera dikonduksikan oleh pentolan kepada cairan, sehinga pembacaan suhu tepat, (3) pipa dibungkus oleh tangkai kaca berdinding tebal, yang bertindak sebagai lensa pembesar untuk memudahkan pembacaan.

Skala suhu yang ditetapkan atas dasar titik lebur dan titik didih air, dan dengan nilai-nilai seperti tersebut di atas disebut skala Celcius. Menurut skala ini, perubahan suhu dinyatakan dengan derajat, dengan 1 derajat sama dengan 1/100 perubahan suhu dari suhu es melebur sampai suhu air mendidih pada tekanan 1 atmosfir.

Di dalam kehidupan sehari-hari dan pekerjaan tehnik di Amerika Serikat, suhu dinyatakan dengan derajat skala Fahrenheit.  Pada skala ini es mencair diberi nilai 32 ⁰F, sedangkan uap air mendidih diberi nilai 212⁰F. Dengan demikian, terdapat hubungan antara Skala Celcius dengan skala Fahrenheit sebagai berikut :

t ⁰C = (t + 32) ⁰F                                                      (1.1.1)

atau                         t ⁰F = (t – 32) ^oC                                                    (1.1.2)