อุณหภูมิเป็นสารประกอบสำคัญยิ่งอันหนึ่งในวิชาอุตุนิยมวิทยา นักอุตุนิยมวิทยาต้องการทราบอุณหภูมิของอากาศตามระดับต่าง ๆ ตั้งแต่ผิวพื้นโลกขึ้นไปยังระดับสูงถึง ๒๐ กิโลเมตรหรือสูงกว่านั้น การวัดอุณหภูมิที่พื้นโลกอาจจะกระทำได้หลายวิธีด้วยกันวิธีที่ปฏิบัติกันมากที่สุดคือการใช้เทอร์มอมิเตอร์ ซึ่ง มีของเหลว เช่น ปรอทบรรจุในหลอดแก้วคล้าย ๆ กับการวัดอุณหภูมิอย่างอื่น ๆ
บางครั้งเมื่อต้องการทราบผลการบันทึกอุณหภูมิตลอดชั่วโมง หรือตลอดวัน หรือนานกว่านั้น เราก็ต้องใช้เครื่องบันทึกอุณหภูมิได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งเรียกว่า "เทอร์มอกราฟ" (thermograph)
นอกจากการตรวจอุณหภูมิดังกล่าวแล้วนักอุตุนิยมวิทยายังต้องการทราบว่าในวันหนึ่ง ๆ อุณหภูมิของอากาศจะร้อนสูงสุด และ เย็นต่ำสุดเท่าใดในการนี้เราใช้เทอร์มอมิเตอร์สูงสุด (maximum thermometer) และ เทอร์มอมิเตอร์ต่ำสุด (minimum thermometer) สำหรับตรวจค่าอุณหภูมิที่เราต้องการได้
เราอาจเปลี่ยนจากมาตราหนึ่งไปอีกมาตราหนึ่งได้ โดยสูตรต่อไปนี้