第一臺測量溫度的科學(xué)儀器是伽利略于1593年發(fā)明的，該測溫器是一個頸部極細(xì)的玻璃長頸瓶，瓶中裝有一半帶顏色的水，并把它倒過來放在碗里，碗里也盛有帶同樣顏色的水。隨著溫度的變化，瓶中所包含的空氣便收縮或膨脹，頸中的水柱就會上升或下降。
1631年公布了法國化學(xué)家詹·雷伊（J．Rey）對伽利略測溫器的改進(jìn)，他將測溫器的長頸瓶再倒過來（即正擺），用水的膨脹來表示冷熱程度。但管子未封口，因水的蒸發(fā)會產(chǎn)生誤差。在雷伊之后約25年，意大利佛羅倫薩的院士們用蠟封了管口，在玻璃泡里裝上酒精，并把刻度附在玻璃管上，這樣的結(jié)構(gòu)已接近后來的溫度計。1659年巴黎天文學(xué)家博里奧（I．Boullian）制造了第一支用水銀作測溫質(zhì)的溫度計。 以后，溫度計的制作和改進(jìn)主要從兩方面進(jìn)行：第一，為了定出溫標(biāo)，需要確定“定點(diǎn)”，導(dǎo)致人們對冰和其他物質(zhì)的熔解和凝固溫度的研究，發(fā)現(xiàn)了在一定條件下，這些溫度是恒定不變的。第二，需找出合適的測溫質(zhì)，從而促進(jìn)了對物體熱膨脹的研究。
德國格里凱選擇馬德堡初冬和盛夏的溫度為定點(diǎn)，佛羅倫薩院士們選嚴(yán)寒時下雨或結(jié)冰的氣溫與?；蚵沟捏w溫為定點(diǎn)，他們還發(fā)現(xiàn)冰的熔點(diǎn)是不變的。1688年，道倫斯（Dolence）提出用冰凍時的溫度和黃油熔解的溫度為定點(diǎn)溫度、1702年，阿蒙頓（G．Amontons）改進(jìn)了伽里略測溫器，他將一個球連接到一個U形管上，管中裝有水銀，并保持球內(nèi)空氣的容積不變，用U形管兩臂水銀面的高度差來測量球內(nèi)空氣的溫度，他用水的沸點(diǎn)和冰的熔點(diǎn)作為定點(diǎn)。
第一支實(shí)用溫度計是遷居荷蘭的吹制玻璃的工匠華倫海特（G．D．Fahrenheit，1686—1736）制成的。1709年開始制作酒精溫度計，1714年得知阿蒙頓在水銀熱膨脹方面的研究后，轉(zhuǎn)向制作水銀溫度計，并創(chuàng)造了凈化水銀的方法，使水銀能在溫度計中普遍使用。他把冰、水、氨水和鹽的混合平衡溫度定為0°F，冰的熔點(diǎn)定為32°F，而人體的溫度為96°F。1724年后他又把水的沸點(diǎn)定為212°F。他發(fā)現(xiàn)每種液體都有一個固定的沸點(diǎn)，且隨大氣壓變化而變化。這一發(fā)現(xiàn)對精密的計溫學(xué)是個很大的貢獻(xiàn)。華倫海特把0°F和212°F作為基本點(diǎn)的刻度法至今還在美國和美洲采用，稱為“華氏溫標(biāo)”。
法國勒奧默（R．A．E．Reaumur，1757）長期致力于酒精溫度計的研究。發(fā)現(xiàn)酒精（和1／5的水混合）的體積若在水的冰點(diǎn)時為1000單位，則到達(dá)水的沸點(diǎn)時將變?yōu)?080單位。1730年制作的酒精溫度計取水的冰點(diǎn)為零度（0°R）、水的沸點(diǎn)為80°R，在這兩個定點(diǎn)中間分成80等分。勒氏溫標(biāo)曾較多地在德國采用。
1742年瑞典天文學(xué)家攝爾修斯（A．Celsius，1701—1744）用水銀作測溫質(zhì)，采用百分刻度法，以水的沸點(diǎn)為0℃，冰的熔點(diǎn)為100℃。8年后把兩定點(diǎn)對調(diào)，確立了攝氏溫標(biāo)。應(yīng)該指出，上面所說的攝氏溫標(biāo)只是舊攝氏溫標(biāo)，今天科學(xué)界和計量界所說的攝氏溫標(biāo)是以熱力學(xué)第二定律來定義的，和攝爾修斯的定義完全不同，只在某些范圍內(nèi)有相似的取值。