Termal genleşme, bir ısı transferi, sıcaklıktaki bir değişime karşılık olarak maddenin hacminde değişmesine neden olduğunda meydana gelir. Bir madde ısındığında, içindeki parçacıklar hareket etmeye başlar ve bunlar arasında boşluk oluşturur. parçacıklar. Parçacıklar arasındaki boşluk genişledikçe, madde boyutu da artmaya başlar.
Encyclopædia Britannica'ya göre, ısınan malzeme katı olduğunda, termal genleşme genellikle maddenin uzunluğu veya kalınlığında bir değişikliğe neden olur. Tam olarak aynı yapısal konfigürasyona sahip kristal katı maddeler tüm boyutlarda eşit bir şekilde genleşir. Malzeme bir sıvı ise, termal genleşme sırasında hacmi artar. Molekülleri ve atomları birbirine bağlayan kuvvetler her madde için farklıdır, bu nedenle termal genleşme sırasında maddelerde meydana gelen değişim türü her zaman farklıdır.
Termal genleşmenin zıttı, bir maddenin parçacıkları arasındaki boşluk küçüldükçe küçülmesine neden olan termal daralmadır. Penn State Mühendislik Koleji'ne göre, çevresel koşullar kısa sürede termal genleşmeye ve daralmaya neden olabilir. Bazı maddeler de negatif termal genleşme yaşar. Bu, bir malzeme genleşmek yerine, ısındığında büzüldüğünde meydana gelir. Kübik zirkonyum tungstat, ısıtıldığında negatif termal genleşme gösterir.