Thân nhiệt cơ sở là nhiệt độ đo được bằng nhiệt kế ngậm vào miệng khi ngủ dậy (sau giấc ngủ 6 - 8 giờ) và chưa làm bất cứ động tác gì (kể cả ra khỏi giường, nói chuyện, đại tiểu tiện, hút thuốc, ăn uống).
Phụ nữ bình thường trong độ tuổi sinh đẻ có thân nhiệt cơ sở sau kỳ kinh nguyệt là dưới 36,5 độ C (trong ngày rụng trứng có thể thấp hơn hoặc không). Sau khi rụng trứng, vì progestagen do hoàng thể tiết ra tác động lên trung khu điều tiết nhiệt độ cơ thể trong não, thân nhiệt cơ sở có thể tăng thêm 0,3- 0,5 độ C. Đến kỳ kinh nguyệt của tháng sau, do mức độ progestagen giảm xuống, thân nhiệt cơ sở sẽ giảm. Nếu thể hiện kết quả đo thân nhiệt mỗi ngày trên biểu đồ, ta sẽ được một đường cong. Ở những phụ nữ bình thường trong độ tuổi sinh đẻ, thân nhiệt sẽ thấp trước khi rụng trứng và cao sau khi rụng trứng. Những biểu đồ này được gọi là biểu đồ hai pha. Nếu biểu đồ thân nhiệt cơ sở ít có sự dao động (gọi là biểu đồ một pha), có nghĩa là người bệnh thiếu sự ảnh hưởng của progestagen và hoàng thể, không có hiện tượng rụng trứng.
Ưu điểm của phương pháp đo thân nhiệt cơ sở là đơn giản, không gây tổn thương, giá thành thấp, người bệnh có thể tự thực hiện trong thời gian dài. Nó đã trở thành phương pháp phổ biến nhất để bác sỹ tìm hiểm xem bệnh nhân có rụng trứng hay không. Ngoài ra, đường đồ thị thân nhiệt cơ sở còn có thể hướng dẫn việc chọn ngày sinh hoạt tình dục để trợ giúp cho việc mang thai, giúp chẩn đoán sớm việc có thai.
Do nhiệt độ cao thấp của cơ thể chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố nên nếu người bệnh bị cảm, uống rượu, ngủ muộn, mất ngủ... thì phải ghi rõ ràng vào cột ghi chú. Việc âm đạo ra máu, sinh hoạt tình dục, đau bụng dưới, khí hư tăng đột ngột hoặc phải uống thuốc, kiểm tra.... cũng cần được ghi rõ để tham khảo.
Việc đo thân nhiệt cơ sở phải trở thành thói quen. Mỗi tối trước khi đi ngủ, cần vẩy nhiệt kế để giá trị đo nhiệt độ về vị trí thấp, sau đó đặt ở bàn cạnh giường. Sáng hôm sau, khi tỉnh dậy, phải lấy nhiệt kế và đặt ngay vào dưới lưỡi, ngậm chặt miệng trong 5 phút thì lấy ra và xem kết quả. Khi đo nhiệt độ, phải chú ý không dùng răng cắn vào nhiệt kế để tránh cắn vỡ nhiệt kế trong lúc ngái ngủ.