国际单位制和我国法定计量单位规定：开尔文(K)是热力学温度单位，它等于水的三相点热力学温度的1/273.16。开尔文是七个之一， 用于表示温度、温度间隔或温差。

所谓三相点，就是液体、气体和固体同时存在的状态，由于它存在于各种物质中，因此应当说清楚所指的物质。在开尔文的定义中明确为“水的三相点"。实现水的三相点的装置为。



水三相点瓶由硼硅酸耐热玻璃制成，瓶内装入蒸馏水，用泵从上部的排气口抽出空气，然后封闭排气口，为了使水三相点瓶的内管周围冻一层厚度规则的冰套，有多种水三相点瓶冻制方法可以使水三相点瓶内管周围的冰套达到足够的厚度，满足液体、气体和固体三相共存的要求。

为了使水三相点的热平衡保持较长的时间(数周)、应将水三相点瓶置于外容器中，并在水三相点瓶与外容器之间放入干冰。在水三相点瓶内管的孔中插入，就可得到的准确的水三相点温度。

温度单位不能把总量分为若干个分量的总和来测量。例如，400K就不等于两个200K相加。温度的测量必须按以数量表示出高低程度的标准来进行，这个标准就是温标。

由于温度只存在下限(零度)而没有上限(可达数百万度乃至数千万度)，并且在不同的温度范围内不存在线性变化的物理现象。所以在不同温度范围，要选定若干个有确定温度的点，以便建立可供测量不同温度范围的温标。这些选定的点称为定点，检定标准铂电阻温度计时的固定点装置有铝凝固点装置、锌凝固点装置、锡凝固点装置、铟凝固点装置、镓熔点装置、汞三相点装置、氩三相点装置和水三相点装置，共八个。而水的三相点则是建立温标的基本点。



上图是热力学温标的示意图，左边是按摄氏度建立的温标，它把冰点与沸点两定点之间分为100个等分，每一等分就是1摄氏度(1℃)。图右边是把水三相点与零度之间分作273.16个等分，每一等分是1开尔文(1K)。

所谓冰点，是水、冰和空气的一种混合状态。科学实验证实，冰点与水三相点温度相差0.01℃。也就是说，水的三相点温度(273.16K)用摄氏温度表示时是0.01℃。

热力学温度与摄氏温度两者的单位开尔文与摄氏度的定义不同，但这两个单位的大小(刻度间隔)却是相同的。当表示温差或者温度间隔时，两者相等，即1K=1℃；当表示温度时，相互之间需要加或减273.15这个数值，即摄氏温度(t)=热力学温度(T)-273.15或T=t+273.15。