Un bilame est constitué de deux métaux différents car les métaux ont des coefficients de dilatation thermique différents. Cela signifie que lorsque la température de la bande change, les deux métaux se dilatent à des rythmes différents. Cela provoque la courbure de la bande dans un sens ou dans un autre, selon le métal qui se dilate le plus.

L'ampleur de la flexion dépend de la différence de température entre les deux métaux et des coefficients de dilatation thermique. Plus la différence de température est grande, plus la bande se pliera. Plus la différence des coefficients de dilatation thermique est grande, plus la bande se pliera pour une différence de température donnée.

Les bandes bimétalliques sont utilisées dans diverses applications, notamment les thermostats, les thermomètres et les disjoncteurs. Dans un thermostat, le bilame sert à contrôler la température d’une pièce. Lorsque la température augmente, la bande se plie et entre en contact avec un contact électrique qui allume le climatiseur. Lorsque la température baisse, la bande se plie dans la direction opposée et rompt le contact avec le contact électrique, ce qui éteint le climatiseur.

Dans un thermomètre, le bilame sert à mesurer la température. La bande est attachée à un pointeur qui se déplace le long d'une échelle. Lorsque la température augmente, la bande se plie et le pointeur monte sur l'échelle. Lorsque la température baisse, la bande se plie dans la direction opposée et le pointeur descend sur l'échelle.

Dans un disjoncteur, le bilame est utilisé pour protéger le circuit de la surchauffe. Lorsque le courant dans le circuit augmente, la bande chauffe et se plie. Lorsque la bande atteint une certaine température, elle coupe le contact avec un contact électrique, ce qui ouvre le circuit et l'empêche de surchauffer.