固体膨胀式温度计是利用膨胀系数不同的两种材料制成的温度计。这种温度计具有一定的耐振性能，主要用于测量气体和液体的温度，还可以用作温度继电器、控制器、过电流保护器和复杂仪器的环境温度不常器等。
双金属温度计是固体膨胀式温度计中常用的一种，把两种不同线膨胀系数的金属片焊接在一起，作为测量元件。当温度变化时，因两种金属的线膨胀系数不同而使双金属片发生弯曲，弯曲变形的程度与温度高低成比例，通过杠杆把金属片的弯曲变成指针的偏转角，指示出被测温度值。
为了提高仪表灵敏度，常将双金属片制成盘旋型或螺旋型，并置于保护管内，如图所示，其一端固定在套管底部，另一端接在细轴上，而细轴的顶端装有指针，通过细轴带动指针，在刻度盘上就能指示出被测温度。 
双金属温度计的测量范围是－100°C～＋600°C，测量精度有0.5，1，1.5，2.5级，结构形式有多种，其中刻度盘与保护管链接方式有平行、垂直、135°角和可调角等形式；有螺纹安装、法兰安装和无固定安装等结构；主要用于船舶、石油、化工医药、食品以及轻纺工业的现场温度测量。
若采用密封防护形式，可适于在粉尘、气雾等恶劣条件下工作，与玻璃液体温度计相比，具有刻度盘大、刻度线长、使用方便和不易损坏等优点。