Bahan kerja termometer klinikal ialah merkuri. Mentolnya mempunyai isipadu yang jauh lebih besar daripada tiub kapilari di atasnya. Oleh kerana pengaruh suhu badan, merkuri dalam mentol mengalami sedikit perubahan; pengembangan merkuri menyebabkan perubahan ketara dalam panjang ruangan merkuri di dalam tiub.
Suhu badan manusia berbeza-beza antara 35 darjah dan 42 darjah, jadi skala termometer klinikal dibahagikan kepada 35 darjah hingga 42 darjah, dengan setiap darjah dibahagikan lagi kepada 10 bahagian, sekali gus membolehkan termometer itu tepat kepada 1/10 darjah. Semasa mengambil bacaan, termometer mesti dikeluarkan dari ketiak atau mulut, di mana suhu mentol akan berkurangan. Untuk memastikan bacaan masih mewakili suhu badan, reka bentuk khas diperlukan: tiub yang sangat nipis di antara mentol dan tiub kaca lurus-sempitan. Bahagian bawah termometer, berhampiran mentol, mempunyai leher yang sangat sempit dan melengkung. Apabila mengukur suhu badan, merkuri dalam mentol mengembang apabila suhu meningkat, dipaksa melalui tiub penyempitan ke dalam tiub lurus, naik dari leher ke kedudukan tertentu dalam tiub. Apabila keseimbangan terma dicapai dengan suhu badan, lajur merkuri kekal malar. Apabila suhu luar rendah, merkuri mengecut dalam isipadu apabila bersentuhan dengan udara sejuk, terputus pada leher yang sempit dan melengkung. Ini menghalang merkuri dalam tiub nipis daripada mengalir kembali ke dalam mentol, mengekalkan ketinggian lajur merkuri yang dicapai apabila bersentuhan dengan badan. Oleh itu, apabila ia meninggalkan badan, ia masih menunjukkan suhu badan. Selepas digunakan, termometer klinikal harus "dipulangkan" dengan menggoncang bahagian atas termometer secara paksa ke bawah untuk membolehkan merkuri yang telah naik ke dalam tiub kembali ke mentol. Termometer lain tidak boleh digoncang; ini adalah perbezaan utama antara termometer klinikal dan termometer cecair lain.
