La dilatation thermique se produit lorsqu'un transfert de chaleur provoque un changement de volume de la matière en réponse à un changement de température. Lorsqu'une substance se réchauffe, les particules qu'elle contient commencent à se déplacer, ce qui crée un espace entre les particules. Au fur et à mesure que l'espace entre les particules se dilate, la substance commence à augmenter en taille.
Selon l'Encyclopædia Britannica, lorsque le matériau qui chauffe est solide, la dilatation thermique provoque généralement une modification de la longueur ou de l'épaisseur de la substance. Les solides cristallins ayant exactement la même configuration structurelle se dilatent uniformément dans toutes les dimensions. Si le matériau est un liquide, son volume augmente lors de la dilatation thermique. Les forces qui lient les molécules et les atomes sont différentes pour chaque substance, de sorte que le type de changement qui se produit dans les substances pendant la dilatation thermique diffère toujours.
Le contraire de la dilatation thermique est la contraction thermique, qui fait diminuer la taille d'une substance à mesure que l'espace entre ses particules diminue. Selon le Penn State College of Engineering, les conditions environnementales peuvent provoquer une dilatation et une contraction thermiques en peu de temps. Certaines substances subissent également une dilatation thermique négative. Cela se produit lorsqu'un matériau se contracte lorsqu'il est chauffé au lieu de se dilater. Le tungstate de zirconium cubique présente une dilatation thermique négative lorsqu'il est chauffé.
