A base de um termômetro Galileo é preenchida com água normal. As esferas coloridas dentro do termômetro são bolhas de vidro cheias de água colorida.
Um termômetro Galileo é um termômetro preciso. Hoje, no entanto, esses termômetros são usados principalmente para decoração. Forças de gravidade e flutuabilidade atuam em objetos submersos na água. Conforme a temperatura da água sobe ou desce, os objetos internos ficam mais ou menos flutuantes. As esferas de vidro têm pesos presos a elas com o número da temperatura gravado nelas. A esfera de temperatura mais alta na parte inferior do termômetro é a mais próxima da temperatura real.