toplinsko širenje, svojstvo tvari da pri promjeni temperature mijenja svoj volumen. Ako su tijela izduljena, npr. štapovi i žice, s pomoću koeficijenta linearnog toplinskoga širenja opisuje se samo širenje po duljini, a širenje u drugim smjerovima može se zanemariti. Ako su tijela plošna, npr. tanke ploče i membrane, s pomoću koeficijenta površinskog toplinskoga širenja opisuje se širenje po duljini i širini, a širenje po debljini može se zanemariti. Ako su tijela trodimenzijska, njihovo se toplinsko širenje opisuje s pomoću koeficijenta volumnog toplinskoga širenja. Neke se tvari pri određenim temperaturama ne šire pravilno. Primjerice voda pokazuje nepravilnost kod povećanja temperature u intervalu od 0 °C do 4 °C jer se tada s povećanjem temperature njezin volumen smanjuje i koeficijent toplinskoga širenja je negativan (anomalija vode). Zagrijavanjem iznad 4 °C se volumen vode povećava i koeficijent toplinskoga širenja je pozitivan i s povećanjem temperature raste. Anizotropne tvari, npr. neki kristali i neki kompozitni materijali, imaju različite koeficijente linearnog toplinskoga širenja u različitim smjerovima pa će im se s povećanjem temperature volumen širiti nejednako.
