Cấu trúc của nhiệt kế thay đổi tùy theo loại, nhưng nhìn chung bao gồm các thành phần cốt lõi sau: cảm biến nhiệt độ, bộ chuyển đổi tín hiệu, màn hình và vỏ. Cảm biến nhiệt độ là phần lõi của nhiệt kế, có nhiệm vụ phát hiện sự thay đổi nhiệt độ. Các ví dụ phổ biến bao gồm chất lỏng (như thủy ngân hoặc rượu), dải lưỡng kim, cặp nhiệt điện và điện trở nhiệt. Bộ chuyển đổi tín hiệu chuyển đổi những thay đổi nhiệt độ được cảm biến nhiệt độ cảm nhận thành tín hiệu có thể đọc được, chẳng hạn như tín hiệu điện hoặc dịch chuyển cơ học. Màn hình chuyển đổi tín hiệu thành giá trị nhiệt độ có thể đọc được bằng trực quan, có thể là con trỏ analog hoặc màn hình kỹ thuật số. Vỏ bảo vệ các bộ phận bên trong và mang đến thiết kế-thân thiện với người dùng.
Nhiệt kế công nghiệp (như nhiệt kế hồng ngoại) phức tạp hơn, thường bao gồm hệ thống quang học, máy dò, mạch xử lý tín hiệu và mô-đun hiển thị. Hệ thống quang học tập trung bức xạ hồng ngoại từ vật thể được đo, máy dò chuyển đổi bức xạ thành tín hiệu điện, mạch xử lý tín hiệu khuếch đại và số hóa nó, cuối cùng xuất ra giá trị nhiệt độ thông qua mô-đun hiển thị. Những nhiệt kế này không-tiếp xúc, có thời gian phản hồi nhanh và độ chính xác cao nên phù hợp để sử dụng trong dây chuyền sản xuất công nghiệp và bảo trì thiết bị.
Khi chọn nhiệt kế, hãy xem xét các yếu tố như phạm vi đo, độ chính xác, thời gian đáp ứng và khả năng thích ứng với môi trường. Nhiệt kế cấp{1}}công nghiệp thường có phạm vi đo rộng hơn và độ chính xác cao hơn để đáp ứng các nhu cầu nghiêm ngặt của công nghiệp.
