1. 物体因温度变化而产生膨胀或收缩的现象。这种现象的能力可以通过热膨胀系数来衡量，该系数表示在等压条件下，单位温度变化导致的物体长度变化。
2. 不同的物体具有不同的热膨胀系数，通常情况下，金属的热膨胀系数以每摄氏度（1/°C）为单位。
3. 线膨胀系数是指固体物质在温度变化1摄氏度时，某一方向上的长度变化与其在20℃时的长度比值。在大多数情况下，这个系数是正值，意味着温度升高导致体积扩大。
4. 然而，也有特殊情况，如水在0到4摄氏度之间会出现负膨胀，即温度上升时体积缩小。
5. 某些陶瓷材料在温度升高时，几乎不发生几何尺寸变化，其热膨胀系数接近于0。
6. 热膨胀系数有三种类型：线膨胀系数α、面膨胀系数β和体膨胀系数γ。对于可以近似为一维的物体，长度是决定体积的关键因素，此时热膨胀系数可以简化为单位温度改变下长度的增加量与原始长度的比值，即线膨胀系数。
7. 对于三维且具有各向异性的物质，区分线膨胀系数和体膨胀系数是必要的。例如，石墨结构具有显著的各向异性，因此石墨纤维的线膨胀系数也表现出各向异性，表现为平行于层面的热膨胀系数远小于垂直于层面方向的热膨胀系数。
