Klīniskā termometra darba viela ir dzīvsudrabs. Tās spuldzei ir daudz lielāks tilpums nekā kapilārajai caurulei virs tās. Ķermeņa temperatūras ietekmes dēļ dzīvsudrabs spuldzē nedaudz mainās; dzīvsudraba izplešanās izraisa būtiskas dzīvsudraba kolonnas garuma izmaiņas caurulē.
Cilvēka ķermeņa temperatūra svārstās no 35 grādiem līdz 42 grādiem, tāpēc klīniskā termometra skala ir sadalīta no 35 grādiem līdz 42 grādiem, un katrs grāds tiek sadalīts 10 daļās, tādējādi ļaujot termometram būt precīzam līdz 1/10 grādiem. Nolasot rādījumu, termometrs ir jānoņem no paduses vai mutes, un tad spuldzes temperatūra samazināsies. Lai nodrošinātu, ka rādījums joprojām atspoguļo ķermeņa temperatūru, ir nepieciešams īpašs dizains: ļoti tievā caurule starp spuldzi un taisno stikla cauruli -sašaurinājumu. Termometra apakšējā daļā, netālu no spuldzes, ir ļoti šaurs, izliekts kakls. Mērot ķermeņa temperatūru, dzīvsudrabs spuldzē izplešas, temperatūrai paaugstinoties, caur sašaurinošo cauruli tiek iespiests taisnā caurulē, paceļoties no kakla uz noteiktu pozīciju caurulē. Kad tiek sasniegts termiskais līdzsvars ar ķermeņa temperatūru, dzīvsudraba kolonna paliek nemainīga. Kad āra temperatūra ir zema, dzīvsudraba tilpums, saskaroties ar aukstu gaisu, saraujas, atdaloties šaurajā, izliektajā kaklā. Tas neļauj dzīvsudrabam plānā caurulītē ieplūst atpakaļ spuldzē, saglabājot augstumu, ko sasniedz dzīvsudraba kolonna, saskaroties ar ķermeni. Tāpēc, atstājot ķermeni, tas joprojām norāda ķermeņa temperatūru. Pēc lietošanas klīniskais termometrs ir "jāatgriež", spēcīgi sakratot termometra augšdaļu uz leju, lai dzīvsudrabs, kas uzkāpis mēģenē, atgrieztos spuldzē. Citus termometrus nekad nedrīkst kratīt; šī ir galvenā atšķirība starp klīnisko termometru un citiem šķidruma termometriem.
