双金属温度计是利用双金属片的两种组合金属的膨胀系数的不同来测量温度的。
双金属片有两层膨胀系数不同的金属(或合金)彼此牢固结合的组合材料，膨胀系数大的为主动层，膨胀系数小何为被动层，双金属片的一端固定，当受到温度作用时，主动层由于膨胀系数大于被动层，又由于两种材料彼此牢固结合在一起，因此主动层的自由伸长受到被动层的牵制，被动层的自由伸长受到主动层的拉伸，产生的组合力矩使双金属片产生了弯曲。其弯曲率及大小与双金属片的物理性能、两层金属厚度、所受温度有关，当双金属片的材料物理性能、两层金属厚度比固定后，弯曲率只与温度变化有关。

双金属温度计是由金属感应片来感应温度，金属感应片是由双金属片组成，两种金属的热变形系数不同，当温度变化时会产生变形，推动指针转动，指针转动到对应表牌上的刻度，显示的温度就是当前温度值，金属感应片还是会分等级，等级不同所产生的误差不同，这就要看表所允许的误差范围是多少，一般情况可以精确到1%！

不同种类金属的热膨胀系数不同