Термометр Галилея представляет собой сосуд заполненный жидкостью. Внутри его находятся шарообразный стеклянные поплавки с маленькими дисками, на которых указана температура. Все жидкости имеют определенную плотность при изменении температуры. Жидкость, содержащаяся в стеклянном цилиндре, служит средой для определения температуры. Когда температура повышается, жидкость расширяется. Когда температура падает, она сжимается. Вес каждого шарика таков, что при достижении определенной температуры, жидкость, содержащаяся в стеклянном цилиндре, будет иметь такую же плотность, что и жидкость в шарике, и шарик начинает всплывать. По мере подъема температуры жидкость в цилиндре расширяется, и шарик начинает тонуть. По мере уменьшения температуры, жидкость в цилиндре сокращается, и шарик начинает подниматься. Различия между отдельными шариками состоит в их весе, например, весовая разница составляет приблизительно 2/1000 грамм в шариках с маркировкой 20 С 21 С. При подъеме температуры, шарики начнут опускаться один за другим. Когда температура падает, шарики начинают подниматься. Текущая температура указана на самом низком из плавающих в верхней части шариков.