Desde la prohibición del uso del mercurio, los termómetros de varilla funcionan por la dilatación de líquidos no contaminantes tintados, básicamente de alcoholes.
La medida se realiza al visualizar la dilatación de un líquido en el interior de un tubo de cristal. Como elemento de precisión para media en laboratorio el termómetro dispone solamente de un bulbo, que es el botellín donde se produce la dilatación del volumen principal del fluido y un tubo graduado donde se observa el punto de la escala que alcanza el líquido tintado.
Para instalación en campo el cristal está protegido por una vaina y un cuerpo, en latón, bronce o acero inoxidable que constituye el denominado termómetro de capilla.
Los termómetros de capilla pueden tener multitud de formas y dimensiones. En función de la ubicación se han constituido unos estandards compatibles entre la mayoría de fabricantes.