在標準狀態下水的熔點（凝固點）是0℃，水的沸點是100℃.而水銀的熔點（凝固點）是一38.5℃，沸點是357℃；酒精的熔點（凝固點）是一114℃，沸點是78℃；好的煤油熔點（凝固點）是一30℃，沸點是325℃。

如果用裝水的溫度計測量氣溫，冬天在0℃以下，水凝固成了冰，無法測量；當溫度達到100℃水就沸騰，雖然由于管內隨著水蒸氣壓強的增大會提高水的沸點，但其中水的體積膨脹與蒸汽壓強增大的比例關系很復雜，不是一個正比關系，所以不能用其測量l00℃以上的溫度。水銀就不同，用它可以測量－38.5℃-357℃之間的溫度；酒精雖然沸點不高，但是它的熔點（凝固點）是一114℃，即在零下114℃以上都不會凍結；用煤油可測量一30℃～325℃之間的溫度。

水的熱膨脹系數為2.1×10－3/℃，水銀、酒精、煤油的熱膨脹系數分別為1.8×10－4/℃、1.1×10－3/℃，1.0×10－3/℃。同樣體積的液體都升高1℃，酒精和煤油膨脹的體積約是水的5倍，那么在利用體積變化的刻度方面，水的刻度距離小，酒精和煤油的刻度距離大，相同的溫度間隔距離大，不僅為測量和讀數帶來方便，且能夠測量較小溫度變化值。

水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃)，水銀、酒精、煤油的比熱容分別為0.14×103J/(kg•℃)，2.4×103J/(kg•℃)，2.1×103J/(kg•℃)：水的比熱容是水銀的30倍，如果質量相同的水和水銀，吸收相等的熱量，水銀升高的溫度是水的30倍;可見用裝水的溫度計對于被測物體的溫度影響大，達到熱平衡的時間長；而水銀溫度計對于被測物體的溫度影響小，達到熱平衡的時間短。特別是測量比較小的物體，如果溫度計對它有影響，其溫度的測量值就不準確了。

水在4℃以上，與一般的物質相同是熱脹冷縮的，而在0℃和4℃之間卻是冷脹熱縮，且這段冷脹熱縮的系數與熱脹冷縮的不同。這是水的一種特殊性質，如果溫度計里裝的是水，不僅無法標度0℃到4℃之間的刻度，在用這樣的溫度計測量4℃左右的溫度時，無法確定其讀數。

從以上的分析我們可以看出，溫度計里不能裝水的原因是多方面的，主要是根據液體的物理性質而選定。再則不同液體的溫度計的測量范圍和用途又各不相同，如酒精溫度計就不能用于測量高溫，體溫計就是用的水銀溫度計等等。