Sabit hacimli gaz termometresi, içinde sabit miktarda gaz bulunan bir kaptan oluşur. Termometre, gaz basıncındaki değişikliklerin gaz sıcaklığındaki değişikliklerle orantılı olduğu ilkesine göre çalışır. Konteynerin içindeki bir basınç sensörü, basıncı algılar ve kalibrasyon elektroniği bu değeri bir sıcaklık ölçümüne dönüştürür. Sabit hacimli termometreler, oda sıcaklığına yakın bir yerde yapılan ölçümler için gaz olarak tipik olarak havayı kullanır. Ölçümler çok düşük sıcaklıklar gerektiriyorsa, bunun yerine mutlak sıfıra yakın bir kaynama noktasına sahip olduğu için helyum kullanılır.