Op basis van hun werkingsprincipes en meetbereiken kunnen thermometers worden onderverdeeld in de volgende categorieën:
1. Gasthermometers: deze meten de temperatuur door gebruik te maken van de thermische uitzetting en samentrekking van gassen. Veel voorkomende voorbeelden zijn barometrische thermometers en gasdichtheidsthermometers.
2. Vloeistofthermometers: deze meten de temperatuur door gebruik te maken van de uitzetting of samentrekking van vloeistoffen. Voorbeelden hiervan zijn alcoholthermometers en kwikthermometers.
3. Elektronische thermometers: deze meten de temperatuur door gebruik te maken van elektrische effecten. Voorbeelden zijn onder meer thermokoppels, thermistors en halfgeleidertemperatuursensoren.
