Mặc dù nhiệt kế đã được sử dụng trong các ứng dụng lâm sàng trong nửa thế kỷ nhưng việc phát minh và phát triển chúng phải mất gần ba thế kỷ. Nhiệt kế đầu tiên là một ống thủy tinh thẳng, mảnh, có chia độ, một đầu bịt kín bằng bầu hình cầu, đầu kia mở ra, ngâm trong nước. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi đáng kể thì mực nước trong ống thủy tinh cũng thay đổi. Tuy nhiên, do nước dùng trong thí nghiệm tiếp xúc với khí quyển nên sự lên xuống của cột nước trong ống thủy tinh không chỉ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ mà còn bởi áp suất khí quyển khiến kết quả không chính xác. Để giải quyết vấn đề này, người ta sử dụng rượu thay nước, khiến nhiệt kế không bị ảnh hưởng bởi áp suất khí quyển. Phương pháp này lần đầu tiên được Giáo sư Santorio, một bác sĩ người Ý, sử dụng để đo nhiệt độ cơ thể con người. Mười năm sau, Viện hàn lâm Ý đã thay thế rượu bằng thủy ngân để tạo ra một loại nhiệt kế khác. Kể từ đó, loại nhiệt kế này được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán lâm sàng.
Năm 1867, Tiến sĩ Albert ở London, Anh, đã cải tiến nhiệt kế dựa trên đặc điểm và nhu cầu sử dụng của con người, tạo ra loại nhiệt kế chuyên dụng để đo nhiệt độ cơ thể của con người và động vật. Điều này đánh dấu sự ra đời thực sự của nhiệt kế, loại nhiệt kế đã được sử dụng kể từ đó. Với sự phát triển của khoa học công nghệ hiện đại, nhiệt kế cũng không ngừng được nâng cấp.
Năm 1984, một nhà thiết kế thiết bị y tế ở Phần Lan đã phát triển một loại nhiệt kế điện tử tiện lợi và chính xác hơn.
Trước tình trạng ô nhiễm thủy ngân trong nhiệt kế thủy ngân truyền thống cũng như tính dễ vỡ, gây hại cho cơ thể con người và thời gian đo lâu, hiện nay nhiều bệnh viện đã sử dụng nhiệt kế điện tử. Điều này chứng tỏ hiệu suất của nhiệt kế điện tử rất gần với nhiệt kế thủy ngân. Nhiệt kế điện tử thông minh mới có những ưu điểm đáng kể so với nhiệt kế thủy ngân truyền thống về độ ổn định, tính liên tục và thời gian đo, đồng thời độ chính xác của chúng tương đương với nhiệt kế thủy ngân truyền thống.
