NIST 声学测温项目利用声速测量原理，通过测量氩气谐振腔内的声学共振频率，来确定热力学温度。该技术能够提供在 273 K 至 552 K 范围内具有高精度的热力学温度测量，并用于提高铂电阻温度计的准确性。
在技术方法上，该系统基于单原子气体声速与热力学温度之间的简单关系。通过在未知温度和接近水三相点（定义为 273.16 K）的温度下，测量谐振腔内声速的比值，可以获得氩气声速的比值。同时，系统还进行微波谐振频率的同步测量，以便校正包围氩气腔体的不锈钢外壳的热膨胀效应。
该声学温度计具有多个特点，包括仅使用惰性金属和陶瓷材料构建、对谐振器进行连续气体吹扫以减小气体杂质、使用气色谱系统测量排出谐振器的气体杂质，以及在 ITS-90 标准下使用多达五个长杆标准铂电阻温度计进行测量。此外，它实现了微波和声学共振的同步测量，并采用了高温声学换能器。
通过这些技术，NIST 成功地将 273 K 至 552 K 范围内热力学温度的不确定度降低了一个数量级。该数据与近期在 700 K 及以上、390 K 及以下进行的辐射测量和其他声学测量结果表现出良好的一致性。值得注意的是，该技术在 2008 年成功开发出在室温下进行精密声学测量的技术，并将数据上限推高到了 650 K。