Se utilizan diferentes sustancias. Actualmente se está eliminando el mercurio debido a su toxicidad; Una alternativa popular es el galinstan, una aleación de indio, galio y estaño que tiene muchas de las mismas propiedades que el mercurio pero no es tan tóxico.
Los termómetros de mercurio son populares porque cubren un amplio rango de temperatura (de aproximadamente -30 a 350 grados centígrados, aunque las modificaciones pueden extender el límite superior a 800) y el mercurio se expande de forma bastante lineal con la temperatura.
Una buena alternativa para muchas aplicaciones es el termómetro de alcohol, que usa un alcohol (generalmente etanol) con un tinte (generalmente rojo o azul). El rango de temperatura de este tipo de termómetro es de aproximadamente -70 a 70 grados centígrados. Usando una mezcla de alcohol, tolueno y un alcano, es posible obtener el extremo inferior de este rango hasta -200 Celcius.
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