Изменение агрегатного состояния (плавление, кипение, конденсация) вещества протекает для этого вещества при постоянной температуре. Значение температур равновесия между твердой и жидкой или жидкой и газообразной фазами при нормальном давлении (0,1 МПа) называют реперными точками. Рассмотрим в качестве вещества воду. Если взять интервал между реперными точками плавления льда О и кипения воды 100, измерить в этих пределах объемное расширение термометрического вещества, например, ртути, находящейся в узком цилиндрическом сосуде, разделить на 100 равных частей изменение высоты столба ртути, то будет построена температурная шкала. Деления температурной шкалы называют градусами. Деления также наносят и за пределами реперных точек.
Так как при построении этой шкалы была произвольно выбрана пропорциональная зависимость температуры от объемного расширения ртути, точно можно измерить температуру только в двух точках – 0 и 100 градусов. Результаты измерения в остальном диапазоне будут неточными. Наиболее точной является термодинамическая температурная шкала, предложенная ученым Кельвином и не зависящая от свойств рабочего вещества. Термодинамическая температурная шкала начинается с абсолютного нуля (температура, при которой давление идеального газа при постоянном объеме равно нулю,). Термодинамическая температура совпадает с показаниями газового термометра, заполненного идеальным газом (близкие к ид. газу – водород, гелий, азот), в котором изменение давления пропорционально изменению температуры. Условное обозначение температуры Т, единицы измерения -К.
В дальнейшем (1927г) с помощью газовых термометров была построена МПТШ (практическая), близкая к термодинамической. В 1948 году МПТШ была пересмотрена. Позднее она снова была пересмотрена, так как потребовалось расширение шкалы в зону низких температур 10-90 К и повышение точности шкалы. Была приняла МПТШ-68, градусы которой обозначались t, C. Градус Цельсия равнялся градусу Кельвина. Для определения температур между реперными точками использовались формулы, устанавливающие связь между МПТШ-68 и показаниями эталонных приборов.
В настоящее время применяется шкала МТШ-90, которая охватывает измерения от 0.65К. Шкала разбита на диапазоны, внутри которых температура измеряется определенными видами термометров.