為確保燃燒產生的熱量不會從系統傳到外界和外界的熱量不會傳進系統里（室溫變化），使用另一個容器（外桶OV）作為隔熱的裝置，依據不同的測定原理和外筒溫度控制，測定可以分為絕熱模式和等溫模式。
1、絕熱模式：
絕熱量熱儀實驗中，外桶的溫度（TOV）全程跟蹤內桶溫度（TIV）變化而變化。這種絕熱幾乎完全隔絕熱傳遞。在保持空調環境溫度恒定的條件下，測量幾乎不受任何的外界影響。樣品燃燒所釋放出的熱量都將聚集在內筒，并通過內筒的溫度傳感器進行測量。實驗過程中沒有熱損失，無需像等溫量熱儀一樣做修正計算。
其溫升曲線的典型特征為：實驗前期，實驗末期可以很快達到“穩態”，即內、外筒的溫度達到平衡，不會隨著時間的推移而變化。
2、等溫模式：
雖然絕熱式量熱儀測定結果精準，但由于其結構復雜，所需的技術難度較高，所以提出了等溫測量模式，實驗過程中外桶的溫度（TOV）保持恒定。保持外桶溫度恒定不要求內外桶的完全絕熱，內外桶有少量的熱交換。在空調環境溫度保持恒定的情況下，需要對內外桶間的少量熱交換進行修正計算，依據牛頓冷卻定律，常用的計算公式為瑞方公式。
其溫升曲線的典型特征是：實驗前期，實驗末期溫度存在“拐點”，對溫升終點的判斷較為關鍵，為了準確判斷溫度變化的趨勢，即嚴格按照瑞方公式進行測定時，所需的測試時間較長，通過“溫升趨勢”預斷來縮短測定時間的方法中，即“快速模式”，溫升趨勢的預判往往成為實驗成敗的關鍵。
依據外筒的不同溫度控制方式，又可以分為：
恒溫式量熱儀：
即外筒沒有控溫，為了保持測定過程中外筒水溫基本一致，外筒盛滿水后其熱容量通常為量熱儀熱容量的5-10倍，即通常具有一個20-40L裝滿水的外筒，但由于外筒沒有控溫，有時內筒的水也循環進入外筒，所以經過數次測定后外筒溫度緩慢升高明顯。
周邊等溫式量熱儀：
在恒溫式量熱儀的基礎上增加外筒的控溫，縮小了外筒體積及水量。