La definición que hemos dado de temperatura es poco práctica porque no es posible medir la energía de cada partícula para hallar su valor medio. Afortunadamente, hay propiedades observables de los cuerpos que varían con la temperatura. Son conocidos los efectos de la variación de la temperatura de un cuerpo en alguna magnitud característica de éste, tal como su longitud, su volumen o bien la resistencia eléctrica en el caso de un conductor.  

Es esta circunstancia la que se utiliza para fabricar un termómetro, haciendo corresponder el valor de la magnitud utilizada, denominada termométrica, con la temperatura correspondiente. Así, en el conocido termómetro de mercurio se hace corresponder la altura de la columna de mercurio con la temperatura, o en el caso de los termómetros digitales se utiliza un circuito eléctrico en el que una resistencia eléctrica es muy sensible a las variaciones de la temperatura.
En la siguiente escena se presentan inicialmente tres termómetros idénticos: uno de ellos se encuentra a 0ºC (temperatura de congelación del agua); otro termómetro se encuentra a 100 ºC (ebullición del agua). El tercer termómetro, en el centro, se encuentra a una temperatura To,  desde - 10 ºC hasta 100 ºC,  que se puede fijar por el usuario. Mediante el control T puede elegirse la temperatura del dispositivo con temperatura constante, termostato, en el que colocaremos el tercer termómetro para medir su temperatura; mediante el correspondiente control se puede colocar, o no, el termómetro en el termostato. Un cuarto control, H, permite visualizar a que altura sube la columna de líquido cuando el termómetro se encuentra en el termostato.