雙金屬溫度計的感溫元件部分是由兩層線膨脹系數差異相對很大的金屬片疊焊在一起組成的，元件的一端是固定住的，而另一端是自由端。當溫度變化時，因為雙金屬片的材質不同，線膨脹系數的差異很大，就會產生不同的膨脹和收縮，導致了雙金屬片產生彎曲變形，由自由端的傳動機構帶動指針，從而會在刻度盤上指示出溫度。
雙金屬溫度計按照指針盤和保護管的連接方向可以分為以下幾類：
1、軸向型雙金屬溫度計，指針盤和保護管垂直連接；
2、徑向型雙金屬溫度計，指針盤和保護管平行連接；
3、135°向型雙金屬溫度計，指針盤和保護管成135°連接；
4、萬向型雙金屬溫度計，指針盤和保護管可任意角度調整。
5、雙金屬溫度計安裝形式：通常為螺紋，法蘭式，無固定裝置等。
雙金屬溫度計的感溫元件形式有平面螺旋形和直線螺旋形兩大類。測溫范圍為：-80～600℃，精度等級為1.5級左右。
雙金屬溫度計抗震性好、體積小、響應速度快、線性好、穩定度高，有些產品還可在高溫下工作。
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