Quando um material é aquecido, as moléculas ganham energia cinética e se movem mais rapidamente. Isso faz com que eles colidam entre si com mais frequência, o que aumenta o espaço entre eles. Como resultado, o material se expande.

A quantidade de expansão depende do material. Materiais com alto coeficiente de expansão térmica, como metais, expandem mais do que materiais com baixo coeficiente de expansão térmica, como vidro.

A expansão térmica é uma consideração importante em muitas aplicações de engenharia. Por exemplo, pontes e edifícios devem ser concebidos para acomodar a expansão e contracção dos materiais utilizados na sua construção.