水
第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热，然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化，玻璃管中的水面就会上下移动，根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。
伽利略发明了世界上第一支空气温度计。这种气体温度计是用一根细长的玻璃管制成的。它的一端制成空心圆球形；另一端开口，事先在管内装进一些带颜色的水，并将这一端倒插入盛有水的容器中。当环境温度较高时，气泡内的气体体积膨胀，管子中的液面下降；当环境温度较低时，气泡内气体体积收缩，管子中的液面上升。在管子上事先标定温度，就可以测量环境温度了。
不过这种温度计的缺点是显而易见的：即便外界温度不变化，而是大气压变化，也会造成液面的升降。当外界大气压变大时，液面上升；外界大气压降低时，液面下降。
为了解决刚才的问题，伽利略在一根玻璃管中装有一定量的液体，里面再悬浮几个颜色不同的玻璃泡。当环境温度上升时，玻璃泡会下沉；当环境温度下降时，玻璃泡会上浮。
液体中玻璃泡的整体密度与液体密度相近。当温度上升时，由于液体热胀冷缩，密度会减小，对玻璃泡的浮力下降，于是玻璃泡就下沉；当温度下降时，液体密度变大，浮力变大，玻璃泡就上浮。
每一个小球下面都挂着一个小牌子，标着一定的温度。当所有小球都在玻璃管中静止，不再上下运动时，所有上浮小球中最下方一个小球的吊牌温度即为当前所测得的温度，因为这个小球最接近悬浮，它的密度与液体密度最接近。它下面挂着的小牌就是当液体密度等于小球密度时，环境的温度。
