เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเรื่องการเปลี่ยนแปลงในระดับเสียง แนวคิดนี้เรียกว่าการขยายตัวทางความร้อน เมื่อสารมีความร้อนขึ้นอนุภาคภายในสสารเคลื่อนที่และเคลื่อนไหวได้มากขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น กิจกรรมนี้ทำให้อนุภาคต้องการพื้นที่เพิ่มเติมระหว่างกันทำให้ขนาดของวัสดุใหญ่ขึ้น สมการเพื่ออธิบายแนวคิดนี้เรียกว่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและสามารถกำหนดได้โดยความจริงที่ว่าระดับการขยายตัวจะถูกหารด้วยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในวัสดุ
การใช้วัสดุแข็งบางชนิดในการก่อสร้างและวิศวกรรมเป็นผลโดยตรงจากการขยายตัวทางความร้อนนี้ ความจำเป็นสำหรับวัตถุในการรักษารูปร่างของพวกเขาโดยไม่มีผลการบิดเบือนที่สำคัญในการปฏิบัติทั่วไปของการใช้โลหะและพลาสติก ยกตัวอย่างเช่นค้อนจำเป็นต้องรักษารูปร่างของมันในขณะที่อุณหภูมิสูงขึ้นเพื่อป้องกันการด้อยค่า ในขณะที่หลักการนี้โดยทั่วไปจะเป็นจริงขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่ใช้โครงสร้างบางอย่างเช่นผลึกสามารถมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับรูปร่าง
ในทำนองเดียวกันกับแนวคิดของการขยายตัวทางความร้อนเชิงลบ, เงื่อนไขเช่นวัสดุที่ทำให้เกิดความเย็นสูงในการทำสัญญาด้วยเหตุผลตรงข้ามเช่นการขยายตัวทางความร้อนปกติ บ่อยครั้งที่วัสดุอื่นที่มีสัมประสิทธิ์ต่างกันจำเป็นต้องใช้ร่วมกับของแข็งเหล่านี้ ตัวอย่างหนึ่งคือหน้าต่างซึ่งต้องการอุปกรณ์ยางเพื่อป้องกันการขยายตัวและการหดตัวของโครงโลหะ
ยิ่งวัสดุแข็งมากเท่าไหร่การขยายตัวของความร้อนก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น ของเหลวจะขยายตัวได้ง่ายกว่าของแข็ง สิ่งนี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อพันธะพลังงานระหว่างอนุภาคเพิ่มขึ้นการขยายตัวทางความร้อนจะลดลงในสารเหล่านี้ นอกจากนี้วัสดุบางอย่างเปลี่ยนขนาดเนื่องจากการดูดซึมหรือ desorption ของน้ำหรือตัวทำละลาย
ชนิดของการขยายที่เรียกว่าการขยายแบบแอนไอโซทรอปิกสามารถเกิดขึ้นได้ในวัสดุบางประเภท ซึ่งหมายความว่าของแข็งจะไม่ขยายตัวเหมือนกันในแต่ละทิศทาง วัสดุใด ๆ ที่มีจำนวนเลเยอร์เช่นกราไฟต์มักจะขยายตัวมากขึ้นอย่างรวดเร็วในแนวตั้งฉากกับเลเยอร์มากกว่าแนวตั้งกับเลเยอร์ สิ่งนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับนักออกแบบเมื่อพยายามทำให้เหมาะสมที่จะต้องขยายในทิศทางเดียวเมื่อสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
