Vinnuefni klínísks hitamælis er kvikasilfur. Peran hennar hefur miklu meira rúmmál en háræðarörið fyrir ofan hana. Vegna áhrifa líkamshita breytist kvikasilfur í perunni lítilsháttar; stækkun kvikasilfursins veldur verulegri breytingu á lengd kvikasilfurssúlunnar innan rörsins.
Líkamshiti manna er breytilegur á milli 35 gráður og 42 gráður, þannig að mælikvarði klínísks hitamælis er skipt í 35 gráður til 42 gráður, með hverri gráðu frekar skipt í 10 hluta, þannig að hitamælirinn sé nákvæmur upp í 1/10 úr gráðu. Þegar álestur er tekinn verður hitamælirinn að vera fjarlægður úr handarkrika eða munni, en þá mun hitastig perunnar lækka. Til að tryggja að álestur tákni enn líkamshita, þarf sérstaka hönnun: örþunnt rör á milli perunnar og beinu glerrörsins-þrengingarinnar. Neðri hluti hitamælisins, nálægt perunni, hefur mjög mjóan, bogadreginn háls. Þegar líkamshiti er mældur stækkar kvikasilfurið í perunni þegar hitastigið hækkar, þvingað í gegnum þrengingarrörið inn í beina rörið og hækkar frá hálsinum í ákveðna stöðu innan rörsins. Þegar hitajafnvægi er náð með líkamshita helst kvikasilfurssúlan stöðug. Þegar útihitastigið er lágt dregst kvikasilfrið saman að rúmmáli við snertingu við kalda loftið og brotnar af við mjóan, bogna hálsinn. Þetta kemur í veg fyrir að kvikasilfurið í þunnu rörinu flæði aftur inn í peruna og viðheldur þeirri hæð sem kvikasilfurssúlan náði í snertingu við líkamann. Þess vegna, þegar það fer úr líkamanum, gefur það samt til kynna líkamshita. Eftir notkun skal „skila“ klínískum hitamæli með því að hrista toppinn á hitamælinum kröftuglega niður til að leyfa kvikasilfrinu sem hefur farið upp í rörið að fara aftur í peruna. Aðra hitamæla ætti aldrei að hrista; þetta er lykilmunur á klínískum hitamæli og öðrum fljótandi hitamælum.
