雙金屬溫度計由底殼、刻度牌、上蓋圈和表蒙組成，由負責溫度傳輸的感溫管連接而成。工作原理是將兩種具有不同膨脹系數的金屬（或合金）緊密地連接在一起，以形成溫度感測元件，該元件通常以螺旋形纏繞，并且在一端（自由端）上放置一個指針。當溫度變化時，溫度傳感元件的曲率變化，自由端旋轉以驅動指針，以在刻度盤上顯示溫度值。

通常有兩種類型的雙金屬溫度計刻度牌。一個是鋁本色底，另一個是白色底（實際上，在鋁本色的頂部涂了一層白色涂料）。從購買者的角度來看，刻度盤的作用是顯示溫度，因此白色和鋁色之間沒有明顯差異，主要是出于個人喜好。從雙金屬溫度計制造商的角度來看，通常，如果溫度范圍小于250C，則可以同時選擇鋁和白色底，但是如果溫度超過250C，則白色底可能會使涂料熔化，因此最好選擇鋁色底。