Galileo là người đầu tiên chế tạo ra ống nhiệt nghiệm. Theo yêu cầu của thời đó, để xác định một cách định tính sự tăng giảm của nhiệt độ, ông đã chế tạo ra dụng cụ này dựa trên sự nở của không khí. Sau đó các nhà khoa học đã gắn thang chia độ vào ống nhiệt nghiệm để đo định lượng và cải tiến nó đôi chút, đó là sự ra đời của nhiệt kế. Tuy nhiên, ban đầu cách chia độ là một cách tùy tiện, tùy vào nhà khoa học sử dụng, do vậy họ không thể trao đổi các số liệu đo đạc cho nhau. Yêu cầu khi đó là phải có một nhiệt kế có thang chia độ thống nhất, được sử dụng rộng rãi và được mọi người công nhận.
Fahrenheit (Farenhai) (1684 – 1736) đã chế tạo được nhiệt kế đáp ứng điều đó. Năm 1709 ông chế tạo ra nhiệt kế dùng rượu, 1714 là nhiệt kế dùng thủy ngân. Ông chọn nhiệt độ của hỗn hợp nước, nước đá và muối ăn làm 00 và nhiệt độ của hỗn hợp nước và nước đá làm 320, thân nhiệt là 960. Theo đó, nhiệt độ sôi của nước là 2120 F.
Năm 1730 nhà động vật học kiêm nhà luyện kim Réaumur (Reo Muya) (1683 – 1757) lấy nhiệt độ nóng chảy của nước đá làm điểm 00 và nhiệt độ sôi của nước là 800. Các nhà khoa học khác cũng chọn những nhiệt độ làm mốc khác nhau. Do vậy, để có sự thống nhất và đều được mọi người chấp thuận thì phải chọn được các mốc nhiệt độ cố định thực sự.
Nhà thiên văn học Celsius (Xenxiut) (1701 – 1744) đã làm một loạt các thí nghiệm kiểm tra xem các điểm cố định trong thang nhiệt độ Réaumur có đúng không. Kết quả ông thu được là trong mọi trường hợp, nhiệt độ của tuyết đang tan đúng là điểm cố định và nhiệt độ sôi của nước phụ thuộc áp suất khí quyển. Ông đề nghị chọn điểm 1000 là nhiệt độ nóng chảy của nước đá và 00 là điểm sôi của nước ở 760mmHg. Sau đó Linné (Linê) đã đảo lại và đề nghị lấy 00 là nhiệt độ nóng chảy của nước đá và 1000 là độ sôi của nước. Thang nhiệt độ này gọi là nhiệt độ Celsius và còn được sử dụng cho đến ngày nay.
Năm 1782, Lavoisier (Lavoadiê) và Laplace đã làm nhiều thí nghiệm chính xác sự nở vì nhiệt của nhiều chất. Vật thí nghiệm được đặt vào nước đá đang tan và sau đó cho vào nước đang sôi để đo sự nở vì nhiệt khi nhiệt độ tăng 1000 C, kết quả thu được rất chính xác.