Un termómetro máximo-mínimo funciona al registrar las temperaturas máxima y mínima durante un período de tiempo determinado mediante el uso de dos escalas en mercurio líquido. Dos bombillas llenas de alcohol o aceite regulan el movimiento del mercurio .
Los termómetros mínimo-máximo suelen ser tubos paralelos de vidrio en forma de U. Un lado registra la temperatura mínima, mientras que el otro registra la temperatura máxima desde su última lectura. La curva en la parte inferior del termómetro contiene mercurio líquido, que se mueve hacia arriba y hacia abajo en función de las contracciones del aceite o el alcohol ubicados en los dos focos en la parte superior del termómetro. Las contracciones del alcohol o el aceite son el resultado de cambios térmicos en el medio ambiente que hacen que se expanda o contraiga.
El aceite o el alcohol empuja el mercurio en ambos tubos para registrar ciertas lecturas de temperatura, que están marcadas por índices de acero en los tubos que se mantienen en su lugar mediante pequeños resortes. Los índices están ubicados en la superficie del mercurio y se mueven cuando el aceite o el alcohol empujan el mercurio. Cuando las temperaturas alcanzan su mínimo y máximo, los índices de acero permanecen en su lugar. Esto permite las lecturas de las temperaturas mínimas y máximas simultáneamente sin un control constante del termómetro. Los índices de acero pueden devolverse a la superficie del mercurio mediante el uso de imanes pequeños.