L'ampoule d'un thermomètre de laboratoire est la partie qui contient le liquide (généralement du mercure ou de l'alcool) qui se dilate ou se contracte avec les changements de température. L'expansion ou la contraction du liquide fait monter ou baisser le niveau du liquide dans la tige, c'est ainsi que la température est mesurée.

L'ampoule est généralement en verre, qui est un bon conducteur de chaleur. Cela signifie que l'ampoule peut rapidement chauffer ou refroidir lorsqu'elle entre en contact avec une surface à une température différente. Le liquide à l’intérieur de l’ampoule se dilate ou se contracte alors en conséquence.

La taille et la forme de l’ampoule peuvent également affecter la précision du thermomètre. Une ampoule plus grosse mettra plus de temps à chauffer ou à refroidir, ce qui peut la rendre moins précise pour mesurer de petits changements de température. Une ampoule plus étroite chauffera ou refroidira plus rapidement, ce qui la rendra plus précise pour mesurer de petits changements de température.

Certains thermomètres ont également un petit réservoir au sommet de l'ampoule. Ce réservoir permet au liquide de se dilater lorsque la température devient très élevée, évitant ainsi la rupture du thermomètre.