Теплове розширення (також використовується термін «термічне розширення») – зміна лінійних розмірів та форми тіла при зміні температури. Кількісно теплове розширення рідин та газів при постійному тиску характеризується ізобарним коефіцієнтом розширення (об'ємним коефіцієнтом теплового розширення).
Зі збільшенням кінетичної енергії у молекул підвищується і потенційна енергія. Як наслідок рух молекул стає швидшим і хаотичнішим. Відстань між ними збільшується, а це призводить до теплового розширення твердих тел (Збільшується їх довжина та обсяг).
Механізм теплового розширення твердих тіл Якщо до твердого тіла підвести теплову енергію, то завдяки коливанню атомів у ґратах відбувається процес поглинання ним теплоти. У цьому коливання атомів стають інтенсивнішими, т. е. збільшуються їх амплітуда і частота.