Thanh lưỡng kim (tiếng Anh: bimetallic strip) hay còn gọi là bản lưỡng kim, là thiết bị dùng để chuyển hóa sự thay đổi nhiệt độ thành sự dịch chuyển cơ học. Thanh lưỡng kim bao gồm hai kim loại bản chất khác nhau có độ giãn nở khác nhau khi được gia nhiệt, thường là thép và đồng, hoặc trong một số trường hợp là thép và đồng thau. Sự giãn nở khác nhau của hai kim loại sẽ làm thanh lưỡng kim biến dạng và uốn cong theo một hướng khi gia nhiệt và biến dạng theo hướng ngược lại nếu được làm lạnh dưới nhiệt độ ban đầu. Kim loại có hệ số giãn nở nhiệt cao hơn nằm ở phía bên ngoài của đường cong khi thanh lưỡng kim được làm nóng và ở phía bên trong khi được làm mát.Thanh lưỡng kim đầu tiên được phát minh bởi John Harrison, một thợ làm đồng hồ ở thế kỷ 18, người đã chế tạo nó cho đồng hồ hàng hải thứ ba của ông, mang tên H3, vào năm 1759 để bù cho những thay đổi do nhiệt độ gây ra trên lò xo cân bằng.[1] Phát minh của Harrison được công nhận trên bảng tưởng niệm ông ở Tu viện Westminster, Anh. Hiệu ứng của thanh lưỡng kim được sử dụng trong rất nhiều thiết bị cơ học và điện.