Lorsqu’un matériau est chauffé, les molécules gagnent de l’énergie cinétique et se déplacent plus rapidement. Cela les amène à se heurter plus fréquemment, ce qui augmente l’espace entre eux. En conséquence, le matériau se dilate.

Le degré d'expansion dépend du matériau. Les matériaux à coefficient de dilatation thermique élevé, comme les métaux, se dilatent davantage que les matériaux à faible coefficient de dilatation thermique, comme le verre.

La dilatation thermique est une considération importante dans de nombreuses applications d'ingénierie. Par exemple, les ponts et les bâtiments doivent être conçus pour s'adapter à l'expansion et à la contraction des matériaux utilisés dans leur construction.