Tarczowe termometry bimetaliczne mierzą za pomocą dwóch kawałków metalu (bimetalu).
Element pomiarowy wykonany jest z pasków dwóch różnych metali lub stopów złączonych ze sobą na całej długości w ten sposób, że wzajemne przesunięcia wzdłużne obu pasków są niemożliwe. Oba paski mają różne współczynniki rozszerzalności. Zmiana temperatury powoduje powstawanie różnicy długości pasków, w wyniku czego połączone paski zaczynają się odginać. Wielkość wygięcia płytki bimetalicznej jest funkcją temperatury.
W termometrach bimetalicznych montowany jest najczęściej bimetal zwinięty spiralnie lub śrubowo. Jeden koniec połączony jest ze wskazówką na podzielni. Zmiany temperatury i zmiany odkształceń spirali powodują ruch wskazówki na podzielni.
