單磁鐵表面溫度的工作原理是基于固體受熱膨脹的原理，把兩片膨脹系數差異很大的金屬片焊在一起。當溫度變化時，差異很大的膨脹系數造成了不同的膨脹和收縮，致使金屬片產生彎曲變形。根據不同的變形而產生不同的轉動量，轉動量帶動連接的轉軸和另一端的指示針，指示出了溫度。

單磁鐵表面溫度計屬于雙金屬溫度計的一種。它主要用來測量被測介質的表面溫度，所以它也叫表面溫度計。使用時，把單磁鐵表面溫度計吸附在被測介質表面，等待一定的反應時間，這個時候刻度盤上指示的溫度即為被測介質的表面溫度。

使用單磁鐵溫度計是一定要注意兩個問題：

1.被測介質的表面必須干凈無雜質，否則會影響熱傳導的速度，以致溫度顯示不準確。

2.反應時間一般為15分鐘，少于15分鐘，單磁鐵溫度計的的感溫還不穩定，這時候測出的溫度也不準確。