膨胀温度计是根据物体的热膨胀原理制造的温度计。主要有三种类型：固体膨胀，液体膨胀和压力膨胀温度计。

固体膨胀温度计将两个具有不同线性膨胀系数的金属箔焊接到主体中，以形成双金属片温度计。双金属温度计的工作原理是焊接两个膨胀系数非常不同的金属板。当温度变化时，非常不同的膨胀系数会导致不同的膨胀和收缩，从而导致金属板弯曲和翘曲。根据不同的变形，会发生不同的旋转量，旋转量会驱动连接轴和另一端的指示器螺栓指示温度。

压力膨胀温度计是一种机械仪器，利用封闭空间中工作介质的压力特性随温度变化，并通过测量工作介质的压力来判断温度值。压力式温度计使用低沸点气体、液体作为温度感应介质。这些材料的特征在于大的热膨胀系数。这些材料包装在由热球，毛细管和弹簧管组成的密封系统中。温度灯泡用作测量端。当灯泡中的介质受到温度影响时，密封系统中的压力会发生变化，从而导致弹簧管的曲率发生变化，从而导致弹簧管的自由端发生移动，指针通过连接件在手表上致动杆和传动机构。相应的温度值显示在铭牌上。

液体膨胀温度计中最常见的液体膨胀温度计是玻璃管温度计。玻璃棒温度计使用对温度敏感的液体的热膨胀原理来测量温度。玻璃棒温度计的指示值不仅由热敏液体的体积变化决定，而且还受玻璃棒温度计的热敏玻璃泡体积变化的影响。热敏液体的膨胀系数比玻璃的热膨胀系数高出许多倍，在电流之上，这种温度计通过热敏液体的体积变化显示出温度值沿着毛细管移动。