彩球温度计，也叫伽利略温度计，与平常使用的温度计不同，这种温度计利用的是密度差原理。简单的说，在某一温度下，小玻璃球的总体密度大于玻璃管中的透明液体密度，则它受到的透明液体的浮力小于它的重力，小球下沉；反之，若小玻璃球的总体密度小于玻璃管中的透明液体密度，则它受到的透明液体的浮力大于它的重力，小球上浮。

当玻璃管中的透明液体的温度改变，它的密度会随之改变。于是不同小球上浮或者下沉到一个与周围的液体密度相等的位置。 如果控制各个小球的总体密度，使得总体密度最低的小球排于上方，最高的排在底部，这样便形成可以温度标度，用于指示温度了。

彩球温度计一般读数时都是读取对应的玻璃小球上的塑料圆盘。之所以选择塑料材质，是因为常用的金属材料太重会使得玻璃球总体密度过大而无法浮起。其实玻璃小球之间几乎没有区别，是精准控制的吊牌重量在起着调节玻璃小球总体密度的作用。