L'estructura bàsica d'un termòmetre inclou una bombeta de vidre (bombeta-sensora de temperatura), un tub capil·lar, línies d'escala, un líquid sensor-de temperatura (com ara mercuri o alcohol) i una carcassa exterior. Per exemple, un termòmetre de mercuri indica la temperatura utilitzant l'expansió i la contracció tèrmica del mercuri dins del bulb de vidre, fent que pugi i baixi al tub capil·lar.
L'estructura bàsica d'un termòmetre inclou un element sensor-de temperatura, un dispositiu de conversió de senyal i un mòdul de visualització. Per exemple, en un termòmetre d'infrarojos, l'element sensor-de temperatura és un detector d'infrarojos, el dispositiu de conversió de senyal converteix el senyal de radiació en un senyal elèctric i el mòdul de visualització emet el valor de temperatura.
