Phần đế của nhiệt kế Galileo chứa đầy nước thông thường. Các quả cầu màu bên trong nhiệt kế là bong bóng thủy tinh chứa đầy nước màu.
Nhiệt kế Galileo là một nhiệt kế chính xác. Tuy nhiên, ngày nay, những chiếc nhiệt kế này chủ yếu được dùng để trang trí. Lực hấp dẫn và lực nổi tác dụng lên vật chìm trong nước. Khi nhiệt độ của nước tăng hoặc giảm, các vật thể bên trong trở nên nổi nhiều hơn hoặc ít hơn. Các quả cầu thủy tinh có gắn các quả nặng với số nhiệt độ được khắc trên chúng. Quả cầu nhiệt độ cao nhất ở đáy nhiệt kế gần nhất với nhiệt độ thực tế.
