隨著社會的進步和發展，人們越來越需要壹把測量溫度的“尺子”。我國人民在這方面也積累了許多有益的經驗。據統計，在戰國時期，中國人就知道把水儲存在瓶子裏，通過觀察水是否結冰來推斷溫度下降的程度。漢初有壹種用冰來測量溫度的方法，即通過觀察冰的狀態來了解溫度。然而，是意大利科學家伽利略發明了溫度計。
伽利略於1564年2月出生於意大利比薩。他從小就表現出強烈的求知欲。自然界的壹切，天上的星星和太陽都能引起他極大的好奇心。17歲時，他按照父親的遺願，考上了比薩大學的醫學專業。
伽利略在學醫的過程中認識到，人的疾病與體溫的變化有很大的關系，也就是說，知道人的體溫有助於確定人的身體狀態。但當時醫生只能用手觸摸病人，通過感覺來推斷人體的大概溫度。這種方法顯然容易出錯，而且不準確。
伽利略想:我們能不能發明壹種能精確測量病人體溫的儀器？
於是伽利略開始構思這種新儀器的使用原理。他試過很多方法，但都被他自己否定了。
壹天，當他在冥想時，他看到壹個小孩在玩玩具。據說這種玩具是古希臘人發明的。它的結構很簡單:在壹個U型玻璃管中裝入壹半水，彎管的壹端用鉛球密封，另壹端用玻璃球密封，使管內空氣無法逸出。打球時，U型管裏的水在鉛球下受熱會收縮；移開鉛球下面的火源，鉛球就會冷卻，水就會上升到原來的位置。
伽利略看了，有了新的想法:“為什麽不根據熱脹冷縮的現象來制作呢？”
因此，伽利略進壹步研究了熱脹冷縮現象，並在此基礎上設計了許多方案。然而，科學發明不可能壹蹴而就，他的方案壹次次失敗。
冬去夏來，10多年過去了。伽利略在1593年發明了第壹個空氣溫度計。這種氣體溫度計是由細長的玻璃管制成的。其壹端制成空心球形；另壹端是開口的，事先在管子裏裝上壹些有色的水，把這壹端插進裝水的容器裏。在玻璃管上等距標出刻度。這樣，當外界溫度升高時，玻璃球內的氣體膨脹，使玻璃管內的水位降低；相反，當溫度較低時，玻璃球中的氣體收縮，玻璃管中的水位上升。
空氣溫度計的發明導致了溫度計的出現。
伽利略的壹個朋友，帕多瓦大學的醫學教授Sanktorius，壹直在密切關註伽利略在開發溫度計方面的進展。當他看到世界上第壹個空氣溫度計時，他根據自己的想法和診斷的需要，對氣體溫度計進行了改進，於1600年制成了世界上第壹個溫度計。
雖然第壹個空氣溫度計可以測量溫度，但是發現它的測量結果並不準確，因為氣體溫度計的下端與大氣相連，玻璃管中的水位不僅受空心球中空氣溫度的影響，還受大氣壓力的影響。也就是說，即使溫度不變，玻璃管中水的高度也會不同。
此時，伽利略手頭的其他研究工作非常繁忙，他沒有精力去改進空氣溫度計。在老師的指導下，他的學生費迪南決定用液體代替空氣溫度計中的空氣。
1654年，費迪南在測試了各種液體後，研制出了世界上第壹個酒精溫度計。就是在玻璃球中註入適量的酒精，然後加熱玻璃球，用酒精蒸汽趕走玻璃管中的空氣，然後迅速密封玻璃管。這樣就可以避免大氣壓力的影響。
然而，經過壹段時間的使用，人們發現酒精溫度計也有壹些缺點，那就是當它被用來測量沸水的溫度時，溫度計的內部是模糊的。原來水的沸點是100℃，酒精的沸點是78℃，所以當酒精溫度計放入沸水中時，酒精早已變成氣體。顯然，只有用高沸點的液體代替酒精才能解決這個問題。1659年，法國天文學家布裏奧德利用水銀的高沸點制成了水銀溫度計。這種溫度計可以測量357℃的高溫和-39℃的低溫。
隨著科學技術的發展，人們對溫度測量儀器的要求越來越高。到19年末和20世紀初，許多科學家利用各種物理原理發明了各種形式的新型溫度計，如電阻溫度計、輻射高溫計、光學高溫計和氫氣溫度計。