Il termometro a liquido consiste di un tubo capillare di vetro collegato ad un bulbo dello stesso materiale. Esso è parzialmente riempito di alcool. Al tubo è legato con filo metallico un altro tubo di vetro nel quale si trova un foglio di carta arrotolato sul quale si trova la scala graduata manoscritta. Questa è suddivisa in gradi e va da -10° a +35°. Le temperature sono marcate ogni 5°. La scala porta anche le seguenti scritte in inchiostro nero: fra -10° e -5° "Freddissimo"; a 0° "Ghiaccio"; a 10° "Temperato"; a 20° "Caldo"; fra 25° e 30° "Bagni"; a 35° "Caldissimo". L'alcool è colorato di giallo.

All'aumentare della temperatura, a causa della maggior dilatazione del liquido rispetto a quella del vetro, il liquido sale nel capillare. La differenza tra il livello iniziale e quello finale è proporzionale alla differenza di temperatura che ha provocato la dilatazione. Ciascun termometro deve essere tarato in modo che, per una certa dilatazione, si legga sempre sulla scala la stessa temperatura e che due termometri diversi nelle stesse condizioni segnino la stessa temperatura. A questo scopo si scelgono dei fenomeni fisici che, fissate certe condizioni, avvengono sempre alla stessa temperatura. Tali sono i cambiamenti di stato, ad esempio la fusione del ghiaccio e l'ebollizione dell'acqua alla pressione di una atmosfera.