Les thermomètres à liquide contiennent soit du mercure, de l'alcool ou des essences minérales. Les thermomètres à mercure, qui ne sont plus largement utilisés depuis 2015 en raison de la nature toxique de l'élément, contiennent un liquide argenté. Les thermomètres à alcool et à spiritueux ont un liquide teint, car les liquides sont naturellement incolores.
L'utilisation du mercure dans les thermomètres remonte à des centaines d'années. Il a été largement utilisé car il se dilate et se contracte de manière fiable avec les changements de température. Il est cependant très toxique et peut pénétrer dans l'organisme par les voies respiratoires ou digestives, ou directement par la peau. L'utilisation de thermomètres à liquide à base d'alcool, ainsi que d'appareils numériques non liquides, à matrice de points et en alliage indium-gallium-étain, représente un effort concerté de l'EPA pour éliminer le mercure du cycle de consommation.