外殼是雙金屬溫度計的 “防護盔甲”，能保護內部零件不受損傷。

家用雙金屬溫度計的外殼多是塑料的，輕便又便宜；工業用的則常用金屬外殼，抗摔又耐高溫。

外殼上通常有個小孔，方便空氣流通，讓內部的雙金屬片能準確感知環境溫度。測量液體的雙金屬溫度計，外殼末端會伸出一根金屬管，這根管子直接接觸液體，把溫度傳遞給雙金屬片。

外殼的顏色也有講究，工業用的雙金屬溫度計常涂成銀色或灰色，能反射熱量，避免陽光直射影響測量；家用的則有各種顏色，既美觀又能區分不同用途，比如紅色的雙金屬溫度計測水溫，藍色的測室溫。