不锈钢双金属温度计的感温元件是由膨胀系数不同的两种金属片牢固地接合在一起而制成。其中一端为固定端，当温度变化时，由于两种材料的膨胀系数不同，而使双金属片的曲率发生变化。自由端的位侈，通过传动机构带动指针指示出相应的温度。双金属片被动层（指线膨胀系数低的一层）常用铁镍合金制成，主动层材料有黄铜、康铜、镍铁铜合金等。
不锈钢双金属温度计具有无汞害、指示清晰、坚固、耐震等特点。适用于中低温度的液体、气体和蒸汽的现场检测。仪表均采用不锈钢材质，有良好的防水、耐腐性能。广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品等行业。
为提高测温灵敏度，通常将金属片制成螺旋卷形状，通过螺旋处理能增加双金属片的长度。当多层金属片的温度改变时，各层金属膨胀或收缩量不等，使得螺旋卷卷起或松开。
由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由转动的指针相连，当温度改变时，由于不同金属的膨胀系数的不同会使螺旋状金属片发生形变，或收缩或舒张，带动表头的指针移动，从而明确温度值，这种温度计的测量范围是-40~550℃，允许误差：±1.6度。因此，当双金属片感受到温度变化时，指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度来。