温度计是热学最常用的一种测量工具，他在设计和使用上体现了三种重要的思想。
一、等效思想
我们知道，一般常用温度计是根据液体的热胀冷缩现象而制成的，我们从温度计上读的数值，其实是液体的温度，但我们就把这个温度认为是被测物体的温度，这里就存在一种等效的思想，即将温度计中液体的温度等效于被测物体的温度。
二、平衡思想
当温度计的液泡与被测物体紧密接触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生热交换，高温物体将向低温物体传热，最终使二者的温度达到相等，即达到热平衡。所以我们用温度计测量物体的温度时，不能立刻读数，而应等到液柱不再上升时才能读数，这时才说明达到了热平衡。
三、放大思想
温度计中液柱体积的变化毕竟是有限的，为了更清楚地看清液体的体积变化了多少，我们需将这个微小的体积变化进行放大。所以温度计的液泡上都有一个细而长的均匀玻璃管。管的内径细，说明它能将液体微小的变化加以放大，均匀说明管外的刻度应是均匀的，我们用一些刻度量化了液体体积的变化，与温度值相对应。
可见，小小的温度计身上还含有许多物理思想，这些思想始终决定着温度计的构造，温度计的使用及它的读数，对这些思想的认识，会加深我们对温度计使用方法的理解，提高测量的准确程度。