La théorie cinétique de la matière explique pourquoi la matière se dilate lorsqu'elle est chauffée et se contracte lorsqu'elle est refroidie. La chaleur augmente l’énergie cinétique moyenne des particules en raison de l’agitation accrue résultant de températures plus élevées. Avec plus d’énergie, les particules entrent en collision plus rapidement et plus fort avec les particules proches et les parois de leur conteneur, éloignant efficacement ces surfaces et augmentant ainsi le volume.