Teplotní roztažnost je jev, při kterém se po dodání nebo odebrání tepla tělesu (po zahřátí nebo ochlazení) změní délkové rozměry a tím i objem tělesa. Většina látek se při zahřívání rozpíná, tj. jejich molekuly se pohybují rychleji a jejich rovnovážné polohy jsou dále od sebe. Tato změna je měřitelná různými typy dilatometrů.
Teplotní délkovou a objemovou roztažnost můžeme odvodit jako závislost délky (objemu tělesa na změně teploty:
kde jsou uvedenými parametry:
l … délka tělesa (tyče, drátu) při teplotě t [m];
l0… délka téhož tělesa při teplotě t0 [m];
Dl … absolutní změna délky tělesa při změně teploty o Dt[m];
V … objem tělesa (krychle) při teplotě t [m];
V0… objem téhož tělesa při teplotě t0 [m];
DV … absolutní změna objemu tělesa při změně teploty o Dt[m];
a … materiálový koeficient teplotní délkové roztažnosti (přibližně konstanta prodaný materiál v určitém teplotním intervalu, uvádí se v MFCh tabulkách [K-1];
b … materiálový koeficient teplotní objemové roztažnosti kapalin (přibližně konstanta pro daný materiál v určitém teplotním intervalu, uvádí se v MFCh tabulkách [K-1].
Dt … teplotní změna z počáteční teploty t0 na teplotu konečnou t [0C];
DT … teplotní změna z počáteční teploty T0 na teplotu konečnou T [K].
V reálu vždy dochází vlivem změny teploty ke změně objemu tělesa, pokud má však těleso délku řádově dominující nad zbývajícími rozměry (uvažujeme např. relativně dlouhou tyč), lze změny objemu zanedbat.
Látky izotropní se roztahují s rostoucí teplotou přibližně rovnoměrně;látky anizotropní (mají v různých směrech různé součinitele délkové roztažnosti) mění s teplotou nejen objem, ale i tvar (např. vlákna dřeva se roztahují 5 až 25 krát více v příčném směru, než-li ve směru podélném.