ساختار اصلی یک دماسنج شامل یک لامپ شیشه ای (لامپ حسگر دما)، یک لوله مویین، خطوط مقیاس، یک مایع حسگر دما (مانند جیوه یا الکل) و یک پوشش بیرونی است. به عنوان مثال، دماسنج جیوه ای با استفاده از انبساط و انقباض حرارتی جیوه در داخل حباب شیشه ای، دما را نشان می دهد و باعث بالا و پایین رفتن آن در لوله مویین می شود.
ساختار اصلی یک دماسنج شامل یک عنصر حسگر دما، یک دستگاه تبدیل سیگنال و یک ماژول نمایشگر است. به عنوان مثال، در یک دماسنج مادون قرمز، عنصر حسگر دما یک آشکارساز مادون قرمز است، دستگاه تبدیل سیگنال سیگنال تشعشع را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند و ماژول نمایشگر مقدار دما را خروجی می‌کند.
