双金属温度计的感温原件是用两片线膨胀系数不同的金属片叠焊在一起制成的。双金属片受热后由于两金属片膨胀长度不相同而产生弯曲。温度越高产生的线膨胀长度差就越大，因而引起弯曲的角度就越大，双金属温度计就是按这一原理而制成的。
现在工业上广泛采用的指示式双金属温度计，其中螺旋型感温原件是用双金属片制成的，一端固定，另一端连接在芯轴上，当温度变化时，螺旋的自由端旋转，并带动固定在芯轴上的指针转动，指示出温度的数值，由于将双金属片制成螺旋管状，则大大提高了仪表的灵敏度，它结构简单，乃震动，耐冲击，使用方便，维护容易，价格便宜，适用于震动较大的场合温度测量，所以得到了广泛的应用，并可以代替很大一部分工业用玻璃管水银温度计。