Lärda har försökt mäta temperaturen sedan forntiden, till exempel visste den grekiske matematikern och fysikern Heron från Alexandria redan cirka år 50 efter Kristus att luft expanderar och drar ihop sig i takt med temperaturen. Den kunskapen använde han för att utveckla en temperaturvisare, som bestod av ett slutet rör, vars ena ände placerades i en behållare med vatten. När temperaturen steg respektive föll förändrades vattennivån i röret.
En liknande metod tillämpades av 1500-talets europeiska vetenskapsmän för att utveckla så kallade termoskop, som kunde användas för att jämföra temperaturer.
Dansk uppfann termometern
Den nutida termometerns fader var den danske astronomen Ole Rømer (1644–1710), som 1701 försåg termoskopet med en skala, som hade vattens frys- och kokpunkter som fixpunkter. Rømers uppfinning inspirerade den polsk-nederländske fysikern Gabriel Daniel Fahrenheit till att 1714 konstruera den första tillförlitliga termometern.
Den i dag kända celsiustermometern uppfanns 1743 av fransmannen Jean-Pierre Christin.
Först vid 1800-talets mitt blev temperaturmätningar så tillförlitliga att de kunde jämföras, och från omkring 1880 var antalet väderstationer runt om på jorden så stort att forskare kunde få en uppfattning om den globala temperaturen. Därför utgår forskning på global uppvärmning ofta från väderdata från 1880-talet och framåt.