第零定律经常被认为可以建立一个温度函数；更随便的说法是可以制造温度计。而这个问题是其中一个热力学和统计力学哲学的题目。
在热力学变量的函数空间之中，恒温的部分会成为一块面并会为附近的面提供自然秩序。之后，该面会简单建立一个可以提供连续状态顺序的总体温度函数。该恒温面的维度是热力学变量的总数减一（例如对于有三个热力学变量 P、V、n 的理想气体，其恒温面是块二维面）。按此定义的温度实际上未必如摄氏温度尺般，而是一个函数。
以理想气体为例，若两团气体是处于热平衡，则：
Pi 是第 i 个系统的压强Vi 是第 i 个系统的体积Ni 是第 i 个系统的数量（摩尔数或者原子数目）面 PV / N = const 定义了所有相同温度的面，一个常见方法来标签这些面是令 PV / N = RT，R 是一个常数而温度 T 可以由此定义。经定义后，这些系统可用作温度计来较准其他系统。
