Een sfeervolle ring is een soort sandwich. De onderste laag is de ring zelf, die zou kunnen zijn sterling zilver, maar is meestal verguld zilver of goud over messing. Op de ring is een strook vloeibare kristallen gelijmd. Over de vloeibare kristallen wordt een plastic of glazen koepel of coating geplaatst. Stemmingsringen van hogere kwaliteit zijn afgedicht om te voorkomen dat water of andere vloeistoffen in de vloeibare kristallen sijpelen, omdat vocht of een hoge luchtvochtigheid de ring onomkeerbaar zal beschadigen.
Stemmingsringen veranderen van kleur als reactie daarop temperatuur omdat ze thermochrome vloeibare kristallen bevatten. Er zijn verschillende natuurlijke en synthetische vloeibare kristallen die verander kleur afhankelijk van de temperatuur, dus de exacte samenstelling van een sfeerring hangt af van de fabrikant, maar de meeste ringen bevatten kristallen gemaakt van organische polymeren. De meest voorkomende polymeer is gebaseerd op cholesterol. Naarmate de ring warmer wordt, komt er meer energie beschikbaar voor de kristallen. De moleculen absorberen de energie en verdraaien in wezen, waardoor de manier waarop licht er doorheen gaat verandert.
Mood ringen en gekleurde thermometers met vloeibare kristallen maken gebruik van twee fasen van vloeibare kristallen: de nematische fase en de smectische fase. De nematische fase wordt gekenmerkt door de staafvormige moleculen die in dezelfde richting wijzen, maar met weinig laterale volgorde. In de smectische fase zijn de componenten van het kristal zowel uitgelijnd als vertonen zij een zekere mate van laterale orde. De vloeibare kristallen in stemmingsringen hebben de neiging om tussen deze fasen te verschuiven, met de minder geordende of "hete" nematische fase optreden bij de warmere temperatuur en de meer geordende of "koude" smectische fase treedt op bij de koeler temperatuur. Het vloeibare kristal wordt vloeibaar boven de nematische fasetemperatuur en vast onder de smectische fasetemperatuur.