Un thermomètre mesure la température. Les thermomètres traditionnels à liquide en verre utilisent la dilatation du mercure ou de l'alcool dans un tube étroit. Les instruments modernes comprennent des capteurs électroniques, des lames bimétalliques et des appareils infrarouges qui mesurent la température de surface sans contact.

Les thermomètres météorologiques de précision sont installés dans des abris ventilés qui les protègent du soleil direct et des précipitations tout en permettant une bonne circulation de l'air. L'étalonnage par rapport à des normes connues garantit la cohérence des mesures au sein des réseaux d'observation.

Les thermomètres à maximum et minimum enregistrent les valeurs les plus élevées et les plus basses atteintes depuis la dernière remise à zéro. Les capteurs numériques peuvent enregistrer la température en continu. En recherche, les thermocouples à fil fin et les thermomètres à résistance permettent de détecter les fluctuations rapides.

Le modeste thermomètre demeure l'un des instruments les plus essentiels en météorologie.