انبساط حرارتی افزایش حجم ماده در هنگام افزایش دمای آن است. با افزایش دما، میانگین انرژی جنبشی ذرات افزایش می یابد و سرعت آنها افزایش می یابد و در نتیجه حجم ماده افزایش می یابد. انقباض حرارتی عبارت است از کاهش حجم ماده در هنگام کاهش دمای آن. با کاهش دما، انرژی جنبشی متوسط ذرات کاهش می‌یابد و سرعت آن‌ها کاهش می‌یابد و به هم نزدیک‌تر می‌شوند و در نتیجه حجم ماده کاهش می‌یابد. انبساط و انقباض حرارتی در گازها بیشتر، در مایعات کمتر و در جامدات کمتر محسوس است.