للحصول على مقياس لدرجة الحرارة وسُلَّم بقيم دقيقة يجب اختيار نظامٍ يتغير (أي تتغير خصائصه) مع الحرارة ومُعايَر. نقول في هذه الحالة أنَّ هذا النظام يملك خاصيَّة "قياس الحرارة" thermometric property ويُسمَّى ميزان حرارة [1]Thermometer . هناك عدة أنظمة من هذا النوع تستخدم حسب حاجة الفيزيائي:

1. المقاومة الكهربائية
2. القوة الدافعة الكهربائيَّة الناشئة عن وصل سلكيْن من معدنيْن مختلفيْن (الزوج الحراري Thermocouple)
3. حجم سائل أو غاز (مائع) تحت ضغط ثابت
4. ضغط غاز محصور في حجم ثابت
5. الإشعاع - كتغير لون مصباح مع الحرارة.