Le thermoscope de Benjamin Thomson Rumford (1753-1814) a le même aspect extérieur que le thermomètre différentiel de Leslie, avec lequel on peut souvent le confondre. La différence essentielle est la longueur, plus grande sur le thermoscope de Rumford, de la partie horizontale du tube qui relie les deux bulbes, et qui en fait un appareil deux fois plus large que le premier.

Dans ce tube horizontal, se trouve une petite quantité de liquide très mobile, (" index liquide") situé juste au milieu lorsque les deux boules sont d'égale température. Mais dès qu'une des boules est plus échauffée que l'autre, si on y porte la main notamment, l'air s'y dilate et refoule l'index vers la boule moins chaude. Pour régler l'instrument, est ménagé, à une des extrémités du tube horizontal un petit appendice ouvert où l'on fait arriver le liquide afin de faire passer une certaine quantité d'air d'une boule dans l'autre. Après quelques tâtonnements, on arrive à ce que le liquide soit bien au milieu de la branche horizontale. L'instrument est alors prêt pour différentes expérimentations sur le rayonnement calorifique (rayonnement infra-rouge).