Mielialan rengas on eräänlainen voileipä. Pohjakerros on rengas itse, mikä voi olla sterlinghopea, mutta yleensä päällystetty hopealla tai kullalla messinkiä. Nestemäisten kiteiden liuska liimataan renkaaseen. Nestekiteiden päälle asetetaan muovinen tai lasinen kupoli tai pinnoite. Laadukkaampia mielialan renkaita on suljettu estämään vettä tai muita nesteitä pääsemästä nestekiteisiin, koska kosteus tai korkea kosteus vahingoittavat rengasta peruuttamattomasti.
Tunnelmarenkaat vaihtavat väriä vastauksena lämpötila koska ne sisältävät termokromisia nestekiteitä. On olemassa useita luonnollisia ja synteettisiä nestekiteitä Vaihda väri lämpötilan mukaan, joten mielialan renkaan tarkka koostumus riippuu sen valmistajasta, mutta suurin osa renkaista sisältää kiteitä, jotka on valmistettu orgaanisista polymeereistä. Yleisin polymeeri perustuu kolesteroliin. Kun rengas lämpenee, kiteille on saatavana enemmän energiaa. Molekyylit absorboivat energiaa ja kiertyvät olennaisesti, muuttamalla tapaa valon kulkemiseen niiden läpi.
Mielialan renkaat ja värilliset nestekidelämpömittarit käyttävät kahta nestekidefaasia: nemaattifaasi ja smektinen faasi. Nemaattiselle faasille on ominaista sauvan muotoiset molekyylit, jotka osoittavat samaan suuntaan, mutta pienellä sivusuunnassa. Smektiikkavaiheessa kiteen komponentit ovat molemmat linjassa ja osoittavat jonkin verran sivuttaisjärjestystä. Tunnelmarenkaiden nestekiteillä on taipumus siirtyä näiden vaiheiden välillä vähemmän järjestetyllä tai "kuumalla" nemaattisella vaiheella jotka esiintyvät lämpimässä lämpötilassa ja jäähdyttimessä tapahtuva enemmän järjestetty tai "kylmä" smektinen vaihe lämpötila. Nestekide muuttuu nestemäiseksi nemaattisen faasin lämpötilan yläpuolella ja kiinteäksi smektisen faasin lämpötilan alapuolelle.