表面溫度計的工作原理是基于固體受熱膨脹的原理，把兩片膨脹系數差異很大的金屬片焊在一起。當溫度變化時，差異很大的膨脹系數造成了不同的膨脹和收縮，致使金屬片產生彎曲變形。根據不同的變形而產生不同的轉動量，轉動量帶動連接的轉軸和另一端的指示針，指示出了溫度。由此可見，表面溫度計是雙金屬溫度計。

把表面溫度計吸附在清潔的被測介質表面，等待15分鐘的反應時間，這個時間刻度盤上指示的溫度即為被測介質的表面溫度。

使用表面溫度計時一定要主要兩點：

1.使用前必須擦拭干凈表面溫度計的磁鐵和被測介質的表面，否則的話，會影響導熱性；

2.開始使用時，一定要等夠15分鐘，否則表面溫度計的讀數不穩定。