Ein Flüssigkeitsthermometer nutzt die Wärmeausdehnung einer Flüssigkeit in einem Kapillarrohr, um die Temperatur zu messen. Die Genauigkeit dieser Methode variiert je nach verwendeter Flüssigkeit, aber alle nutzen die Tatsache, dass bei den meisten Flüssigkeiten erhitzt werden, dehnen sie sich aus. Übliche Arten von Flüssigkeitsthermometern verwenden Quecksilber, Toluol oder weniger giftige biologisch abbaubare Flüssigkeiten.
Die Wärmeausdehnung von Flüssigkeiten bei normalen Temperaturen ist im Allgemeinen gering, reicht aber für Flüssigkeitsthermometer völlig aus. Die Flüssigkeit wird normalerweise in einer Kugel am Boden des Thermometers aufbewahrt, aber diese Kugel ist im Vergleich zum Kapillarrohr sehr breit, das dünn genug ist, dass jede Volumenausdehnung einen signifikanten Unterschied in der Flüssigkeitshöhe verursacht.
Flüssigkeitsthermometer müssen sorgfältig kalibriert werden, um die richtige Temperatur anzuzeigen. Jede verwendete Flüssigkeit hat eine andere Wärmeausdehnungsrate. Darüber hinaus verhält sich die Flüssigkeit je nach Eintauchhöhe unterschiedlich, sodass jedes Flüssigkeitsthermometer nur für einen bestimmten Füllstand richtig kalibriert ist. Mehr oder weniger Eintauchen in die zu messende Substanz führt zu Fehlern.
Das Flüssigkeitsthermometer ist ein sehr einfacher Mechanismus, der zum Ablesen nur das menschliche Auge erfordert und daher weit verbreitet ist. Sie sind genauer als viele andere gebräuchliche Thermometertypen, obwohl sie für viele Anwendungen weniger geeignet sind.
