Les premiers thermomètres médicaux au mercure ont été fondées, composé d'une petite ampoule remplie de mercure et relié à un col de verre mince. Lorsque la température augmente, le mercure se dilate, l'amenant à être forcée jusqu'à la nuque. Toutefois, en raison de la toxicité du mercure et le danger de rupture de ces thermomètres, de nombreux thermomètres médicaux utilisent d'autres méthodes pour déterminer la température, tels que l'énergie infrarouge. Ces thermomètres médicaux utilisent un instrument appelé une thermopile pour détecter l'énergie infrarouge, qui est directement liée à la température. Le thermomètre convertit ensuite les mesures de la thermopile à la température.