雙金屬溫度計原理是應用熱膨脹原理測溫的，屬于固體膨脹式溫度計。雙金屬溫度計基于固體受熱膨脹原理，測量溫度通常是把兩片膨脹系數差異相對很大的金屬片疊焊在一起，構成雙金屬感溫元件。當溫度變化時，因雙金屬片的兩種不同材料的線膨脹系數差異相對很大兒產生不同的膨脹和收縮，導致雙金屬片產生彎曲變形。根據不同的變形的量而產生不同的轉動量，轉動的量帶動連接的轉軸，轉軸帶動另一端的指示針，這樣指示指針就可以指在正確的讀數上，指示出了溫度。