Nell'Ottocento era emerso che tra tutti i termometri, fondati sulla dilatazione termica dei liquidi, si deve dare la preferenza al termometro a mercurio, giacché questo liquido è quello che si dilata più regolarmente nell'intervallo di temperature di maggiore interesse (il suo aumento di volume tra - 35 ºC e 100 ºC è proporzionale all'intensità del calore).

L'apparecchio (non sarebbe nemmeno necessario descriverlo nella sua foma moderna, ma in quella ottocentesca sì) si compone di un tubo capillare di vetro o di cristallo, saldato ad un serbatoio cilindrico o sferico della stessa materia. Il serbatoio e una parte del tubo sono riempiti di mercurio e una scala graduata sul tubo stesso (o sopra un regolo ad esso parallelo) fa conoscere la dilatazione del liquido. Oltre la saldatura del tubo al serbatoio, che si realizzava mediante una lampada, la costruzione di un termometro comprendeva diverse operazioni. Esse sono descritte nella tabella presente in questa pagina.

Il termometro a mercurio è quello usato più comunemente, anche se esistono tanti tipi di termometri utilizzabili nelle più svariate applicazioni, sia pratiche che di ricerca sperimentale. Non si dimentichi infatti che per temperature inferiori a - 35 ºC, è necessario ricorrere ai termometro ad alcool, poiché il mercurio congela a - 38 ºC, e avvicinandosi a questo punto la sua dilatazione è irregolare, cioè non più proporzionale all'intensità dei calore.

Il termometro a mercurio è uno strumento talmente familiare che spesso ci si dimentica che anch'esso ha subito un'evoluzione notevole, sia nella sensibilità che nell'estensione dell'intervallo di misurazione copribile. Ciò ha richiesto gli studi e le fatiche di molti scienziati e, dal semplice termometro a mercurio, si è passati a termometri assai sofisticati basati nel funzionamento non più sulla dilatazione termica, ma su altri fenomeni fisici più complessi. Tuttavia anche il "banale" termometro a mecurio di tutti i giorni ha ovviamente richiesto l'adozione di alcuni accorgimenti costruttivi per migliorarne l'affidabilità, fatto questo indispinsabile per poter garantire un discreto grado di precisione nelle prove sperimentali in cui è importante possedere una buona misura della temperatura.