В физике тепловое расширение - это вероятность изменения объема вещества в ответ на изменение температуры. Когда вещество нагревается, его основные частицы движутся быстрее и тем самым, как правило, поддерживают более высокое среднее разделение. Материалы, которые сокращаются с увеличением температуры, очень редки; этот эффект ограничен по размеру и происходит только в ограниченном температурном диапазоне. Степень расширения, разделенная на изменение температуры, называется коэффициентом теплового расширения материала и обычно изменяется в зависимости от температуры.

Термометры являются примером использования термического расширения. Они содержат жидкость, которая может двигаться только в одном направлении (вдоль трубки), когда объем изменяется вместе с температурой.

Тепловое расширение может стать проблемой для поездов, так как может привести к сгибанию рельсов. На рельсах будут установлены мониторы, чтобы в случае аномально высокой температуры можно было предупредить и сказать поездам, чтобы они притормозили, чтобы уменьшить тепло трения. Иногда на внутренних частях рельсов они будут окрашены в белый цвет, чтобы отразить горячие солнечные лучи, так что это не вызовет изгибание.