Die Temperatur wird mit einem Thermometer gemessen. Diese Messmöglichkeit basiert auf dem Begriff des thermischen Gleichgewichts zwischen zwei Körpern und der Gültigkeit des Nullten Hauptsatzes der Thermodynamik. Wenn bei einem thermischen Kontakt zwischen zwei sonst von der Umgebung isolierten Körpern keine Wärme übertragen wird, befinden sich die beiden Körper zueinander im thermischen Gleichgewicht. Aufgrund des Nullten Hauptsatzes lassen sich alle Körper, die bei paarweise thermischen Kontakt zueinander im thermischen Gleichgewicht stehen würden, durch einen gleichen Temperaturwert kennzeichnen. Bringt man zwei Körper mit unterschiedlichen Temperaturen in thermischen Kontakt, findet demnach Wärmeübertragung statt. Mit dem Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik lässt sich dann schließen, dass dabei die Wärme stets vom Körper mit der höheren Temperatur zum dem mit der niedrigeren Temperatur fließt.