双金属温度计就是用双金属片作为其感温元件的，它也因此得名“双金属温度计”，它的工作原理是将将两种不同膨胀系数的金属片绕成螺旋形，并装在保护套管内，其中一端固定，称为固定端，另一端连接在一根细轴上，称为自由端。在自由端线轴上装有指针和面板。当温度发生变化时，感温元件的自由端随之发生转动，带动细轴上的指针产生角度变化，在面板上指示对应的温度。

由此可见，选双金属片做感温元件主要是利用温度变化时不同膨胀系数的双金属片会膨胀和收缩的特性。双金属温度计的测温范围一般是-50~500℃，常用的精度等级是1.0和1.5。

双金属温度计和棒状的玻璃液体温度计的用途相似，但它可使用在机械强度要求更高的条件下。