Dokładne badania strukturalne termometru RNA ROSE ujawniły, że niekomplementarne zasady biorą jednak udział w niestandardowym parowaniu się zasad, dzięki czemu powstająca helikalna struktura RNA jest stabilniejsza. Takie nietypowe pary zasad obejmują pary: G-G, U-U i UC-U. Jako że wiązania w obrębie takich nietypowych par zasad są względnie niestabilne, wzrost temperatury powoduje lokalne topnienie dwuniciowej struktury RNA do jednoniciowej, w wyniku czego odsłaniana jest sekwencja Shine-Dalgarno.
Niektóre termometry RNA są znacznie bardziej złożone, obejmują więcej niż jeden motyw spinki do włosów oraz inne struktury drugorzędowe, jak w przypadku regionu regulatorowego o charakterze termometru RNA zidentyfikowanego w mRNA genu cspA (cold shock protein A). Doszukano się w nim motywu pseudoknot i licznych spinek do włosów.
Stworzono syntetyczne termometry RNA, zawierające prostą strukturę pojedynczego motywu spinki do włosów. Jednakże sekwencja nukleotydowa takich krótkich termometrów RNA może być podatna na mutacje, jako że już mutacja punktowa może pozbawić motyw spinki do włosów charakterystycznych właściwości in vivo.