Nhiệt kế dùng để đo nhiệt độ. Nhiệt kế thủy tinh truyền thống sử dụng sự giãn nở của thủy ngân hoặc cồn trong một ống nhỏ. Các thiết bị hiện đại bao gồm cảm biến điện tử, dải lưỡng kim và thiết bị hồng ngoại có thể đo nhiệt độ bề mặt mà không cần tiếp xúc.

Các nhiệt kế thời tiết chính xác được đặt trong các mái che thông gió, giúp chúng tránh ánh nắng trực tiếp và mưa, đồng thời vẫn cho phép không khí lưu thông tự do. Việc hiệu chuẩn dựa trên các tiêu chuẩn đã biết đảm bảo tính nhất quán trên toàn mạng lưới quan trắc.

Nhiệt kế đo nhiệt độ tối đa và tối thiểu ghi lại giá trị cao nhất và thấp nhất đạt được kể từ lần đặt lại cuối cùng. Cảm biến kỹ thuật số có thể ghi lại nhiệt độ liên tục. Trong nghiên cứu, cặp nhiệt điện dây mảnh và nhiệt kế điện trở ghi lại những biến động nhanh chóng.

Chiếc nhiệt kế giản dị vẫn là một trong những dụng cụ thiết yếu nhất trong khí tượng học.