玻璃管液體溫度計是利用液體體積隨溫度升高而膨脹的原理制作而成的。由于液體膨脹系數α遠比玻璃的膨脹系數α’大，因此當溫度變化時，就引起工作液在玻璃管內體積的變化，從而表現出液柱高度的變化。若在玻璃管上直接刻度，即可讀出被測介質的溫度值。為了防止溫度過高時液體脹裂玻璃管，在毛細管頂部須留有一膨脹室。
溫度變化所引起的工作液體體積變化為
（1）
式中
，
，
—分別為工作液體在0℃及溫度為t1和t2時的體積；
α，α’—分別為工作液體和玻璃的體膨脹系數。
由式（1）可知，工作液體的體膨脹系數α越大，溫度計的靈敏度就越高，測溫精度也越高。