全不銹鋼雙金屬溫度計是基于繞制成環性彎曲狀的雙金屬片組成。一端受熱膨脹時，因雙金屬片的兩種不同材料的線膨脹系數差異相對很大兒產生不同的膨脹和收縮，導致雙金屬片產生彎曲變形。根據不同的變形的量而產生不同的轉動量，轉動的量帶動連接的轉軸，轉軸帶動另一端的指示針，這樣指示指針就可以指在正確的讀數上，指示出了溫度。

全不銹鋼雙金屬溫度計的原理決定了雙金屬溫度計的抗震性好，讀數方便；通體采用不銹鋼外殼保護，具有較強的抗腐蝕性，適合于各種環境使用，且目前國內外較為通用的一種式。

全不銹鋼雙金屬溫度計采用的是金屬材料，所以就會有一定的限制。金屬的熱膨脹系數只有在中低溫時可以近似的認為是常數，到了高溫，金屬的熱膨脹系數將不會維持在常數了，這時用以金屬熱脹冷縮原理制成的雙金屬溫度計測出的溫度是不準確的。

為解決此項應用困擾，在全不銹鋼雙金屬溫度計雙金屬片自由端配備上傳動機構，指針和以溫度標示的刻度盤，這樣就可以直接顯示出溫度的示值。