Ilmalämpömittari on laite, joka mittaa sisä- tai ulkotilojen lämpötilaa. Yleisin tyyppi koostuu pitkästä putkesta, jonka pohjassa on elohopeaa tai värillistä alkoholia, vaikka on myös muita tyyppejä, kuten jousi- ja digitaalilämpömittarit. Kun ilmakehän lämpötila nousee, se saa ilmamittarin sisällä olevan materiaalin laajentumaan. Päinvastoin, kun ilma kylmenee, materiaali supistuu ja kulkee takaisin alas. Lämpömittarit käyttävät lämpötila -asteikkoja, joko Fahrenheit-, Celsius- tai Kelvin -lämpötilaa, mittaakseen lämpöä asteina.
Galileo keksi yhden varhaisimmista lämpömittarista noin 400 vuotta sitten veden lämpötilan mittaamiseksi, mutta ilman lämpötilan mittaamiseen käytetyt laitteet kehitettiin vasta paljon myöhemmin. Yleensä ajatus ilmalämpömittarista perustuu siihen tosiasiaan, että nesteet ja kaasut laajenevat kuumennettaessa ja supistuvat jäähtyessään. Ensimmäiset ilmalämpömittarit käyttivät samaa perusmekaniikkaa kuin monet nykyään käytetyt instrumentit: lasiputki, joka on täytetty lopussa elohopealla tai värillisellä alkoholilla, joka nousee putken läpi kuumennettaessa. Ensimmäiset lämpömittarit sisälsivät vettä, mutta myöhemmissä versioissa vaihdettiin alkoholiin tai elohopeaan, koska niiden jäätymispisteet ovat alhaisemmat.
Lämpömittarin putkeen on yleensä painettu asteikko, joka mittaa lämpötilan, ja sisällä oleva neste nousee tiettyyn kohtaan kyseisellä asteikolla riippuen siitä, kuinka kuuma se on. Yhdysvalloissa käytetään yleisimmin Fahrenheit -asteikkoa, joka alkaa 32 asteen jäätymispisteestä. Celsius -asteikkoa käytetään Euroopassa ja useimmissa osissa maailmaa Yhdysvaltojen ulkopuolella, ja se alkaa nollapisteellä jäätymispisteeksi. Kelvin -asteikko on kolmas mittaustyyppi, joka perustuu absoluuttisen nollan teoreettiseen käsitykseen, pisteeseen, jossa molekyylit pysähtyvät kokonaan ja eivät voi enää kylmentyä. Sitä käytetään pääasiassa tieteellisiin sovelluksiin.
Toisen tyyppinen ilmalämpömittari käyttää lämpöherkkää metallikelaa, joka on kiinnitetty mittariin tai mittariin ilman lämpötilan mittaamiseen. Kun ilma lämpenee, jousi laajenee, jolloin osoitin siirtyy korkeammalle. Jousilämpömittari ei ehkä ole yhtä tarkka kuin neste. Digitaalinen lämpömittari sisältää lämpöherkkää materiaalia ja näyttää lämpötilan mittauksen elektronisella näytöllä tulostetun asteikon sijaan. Digitaaliset lämpömittarit voivat usein toimia nopeammin kuin muut tyypit.