Dnes sú teplomery asi najznámejšie fyzikálne prístroje. Ale ešte pred niekoľkými storočiami boli úplne neznáme. Teplota sa určovala podľa telesných pocitov, pri výrobe kovov a keramiky sa ľudia riadili farbou rozpálených predmetov alebo roztavených kovov.
Na začiatku 17. storočia Galileo Galilei využil tepelné roztiahnutie vzduchu na meranie teploty. Tento primitívny teplomer bol vyrobený z tenkej sklenenej trubičky dlhej asi 30 cm a bol zakončený bankou. Banku zahrial rukou a „teplomer" (hovorilo sa mu vzduchový termoskop) vložil otvoreným koncom trubičky do nádoby s farebnou vodou. Chladnúci vzduch sa zoskupoval a pod vplyvom tlaku okolitého vzduchu na hladinu voda vnikala do trubičky. Po vychladnutí banka prijímala teplotu okolitého vzduchu a výška vodného stĺpca v trubičke sa menila podľa zmien objemu vzduchu v banke, ktorý sa zase menil podľa teploty vzduchu. Na rozdiel od dnešných teplomerov pri oteplení hladina klesala a pri ochladení stúpala. Prístroj ešte nemal stupnicu.Po Galileovi experimentovali s podobnými teplomermi Otto von Guericke a Gaspar Schott. Zdokonalili termoskop tým, že použili uzavretý systém s dvomi bankami na koncoch spojovacej trubičky v tvare U, v ktorej bola tekutina.
Ešte v tom istom storočí sa objavujú teplomery, v ktorých teplotnou látkou je kvapalina. Asi prvý teplomer zostrojil v roku 1631 francúzsky lekár Jean Rey, ktorý použil ako tepelnú látku vodu. Nevýhodou tohto teplomeru bola malá rozťažnosť vody. Preto sa hľadali iné vhodné tekutiny. Ako najvhodnejšie sa ukázali lieh a ortuť. Prvý liehový teplomer zostrojil v roku 1641 toskánsky veľkovojvoda Ferdinand II.. V tom čase síce teplomery už mali stupnice, tie však neboli jednotné, takže údaje zmerané jednotlivými teplomermi sa nemohli porovnávať. Prvé teplomery s „normalizovanou" stupnicou boli zostrojené až okolo roku 1650.Ďalšou kapitolou vývoja teplomerov bolo stanovenie teplotnej stupnice, na ktorej meranie prebiehalo. Vyvinulo sa niekoľko stupníc a ich stanovení, vývoj diletačných teplomerov bol prakticky ukončený a v ďalších rokoch boli modifikované a vylepšované iba ich modifikácie. Napríklad teplota nad bodom varu ortute (356 °C) až do 1100 °C sa meria ortuťovým teplomerom, u ktorého sa kapilára plní napríklad dusíkom a teplomer je zhotovený z kremíkového skla. U lekárskych ortuťových teplomerov (35 až 42 °C) je kapilára na nádobke s ortuťou zúžená, takže sa v tomto mieste pri poklese teploty ortuťový stĺpec pretrhne a teplomer tak stále ukazuje maximálnu nameranú teplotu (pred ďalším použitím sa musí „preklepať").
