Bei herkömmlichen Bratenthermometern ist der Messfühler ein Bimetallthermometer, das durch eine Achse im Dorn mit der außenliegenden Anzeige verbunden ist.
Um die Kerntemperatur messen zu können, verfügen Bratenthermometer über einen längeren Dorn als Sonde, der so in das Gargut gesteckt wird, dass die Spitze annähernd im Zentrum liegt.
Allerdings kann auch eine Bräunung, beispielsweise durch Kontakt mit Sauerstoff oder langsames Auftauen zu einer Braunfärbung im Inneren von Fleisch führen, weshalb die Kerntemperatur mit einem Bratenthermometer bestimmt werden soll.
Hierbei kommen zur Überwachung der Kerntemperatur des Garguts kurze Bratenthermometer (mit dem Gargut eingeschweißt) oder Infrarotthermometer zur Anwendung.
Es ist unter anderem nicht geeignet als Fettthermometer oder Bratenthermometer, da die möglichen Temperaturen über 200 °C das Zuckerthermometer zerstören können.
Moderne elektronische Bratenthermometer haben stattdessen einen Temperatursensor, der ein elektrisches Signal erzeugt, das üblicherweise digital angezeigt wird.
Die Kontrolle durch ein Bratenthermometer ist insbesondere bei der Zubereitung von empfindlichen Fleischstücken wie Roastbeef und dem Garen nach der Niedrigtemperaturmethode sinnvoll.