모든 물체는 열이 가해졌을 때 늘어나거나 부피가 커지는 특성을 가지고 있다. 예를 들어 기차의 선로를 보면 중간중간 조금씩 끊어져 있는 부분을 볼 수 있는데 이는 여름이 되어 선로가 열을 받았을 때에 길이가 늘어나 선로가 휘는 것을 방지하기 위해서이다. 열팽창에는 선팽창과 부피팽창이 있는데 선팽창은 온도에 따른 길이의 변화를 말하는 것이고 부피팽창은 고체나 액체의 온도 상승에 따른 부피의 팽창을 설명하는 것이다.