يقيس الترمومتر درجة الحرارة. تستخدم الترمومترات التقليدية السائلة الزجاجية تمدد الزئبق أو الكحول في أنبوب ضيق. أما الأجهزة الحديثة فتتضمن مجسات إلكترونية، وشرائط ثنائية المعدن، وأجهزة تعمل بالأشعة تحت الحمراء تقيس درجة حرارة السطح دون تلامس.

تُحفظ موازين الحرارة الدقيقة في ملاجئ جيدة التهوية تحميها من أشعة الشمس المباشرة والأمطار مع السماح بتدفق الهواء بحرية. ويضمن معايرتها وفقًا لمعايير معروفة اتساق القراءات عبر شبكات الرصد.

تسجل موازين الحرارة القصوى والدنيا أعلى وأدنى القيم المسجلة منذ آخر إعادة ضبط. ويمكن للمستشعرات الرقمية تسجيل درجة الحرارة باستمرار. وفي مجال البحث، تُستخدم المزدوجات الحرارية ذات الأسلاك الدقيقة ومقاييس الحرارة المقاومة لرصد التقلبات السريعة.

لا يزال مقياس الحرارة المتواضع أحد أهم الأدوات في علم الأرصاد الجوية.