물체의 부피가 온도가 올라감에 따라 커지는 현상. 이 팽창이 어떠한 방향으로나 똑같을 때 등방적(等方的)이라고 한다.

한 방향으로만 길어 졌을 때의 온도변화에 대한 비율을 선(線)팽창계수라고 하며 부피변화의 비율은 이것의 3배이다.

액체의 팽창에서는 액체의 열팽창에서 용기의 열팽창을 뺀 겉보기팽창이 관측되므로 이 값을 보정해야만 한다.

물은 4℃ 이상에서 부피가 늘고, 4℃ 이하가 될 경우에도 부피가 증가한다.

기체에서는 압력에 따라 부피가 변하기 때문에 일정압력에서는 1℃ 변화에 따라 0℃일 때의 부피의 1/273만큼 변한다.

철도 레일은 여름의 높은 기온에 의해 팽창되기 때문에 레일의 이음매를 조금 떼어둔다.

수은이나 알코올 등 액체의 팽창은 온도계에 이용된다.