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Seine Eltern verstarben früh. Dadurch war Fahrenheit gezwungen, eine Kaufmannslehrstelle in Amsterdam anzunehmen. Er war aber mehr an naturwissenschaftlichen Studien und Experimenten interessiert. 1718 hielt er in Amsterdam Vorlesungen über Chemie. 1724 wurde er Mitglied der Royal Society. Fahrenheit entwickelte präzise Thermometer mit 3-Punkte-Eichung (Fahrenheit-Skala) und begründete hiermit die Thermometrie. Zunächst verwendete er als Thermometersubstanz Weingeist, ab etwa 1718 auch Quecksilber.
Fahrenheit konstruierte außerdem ein Aräometer, ein Pyknometer und ein Hypsobarometer. Eine Zeit lang war die Fahrenheit-Skala in Deutschland in Gebrauch. In den USA wird heute noch nach Fahrenheit gemessen.