Тепловое расширение тел происходит по следующим причинам:

• В твёрдых телах при нагревании атомы начинают с большей амплитудой колебаться вокруг своего среднего положения в кристаллической решётке, и им требуется больше свободного пространства. 2 В результате тело расширяется. 2

• Жидкости и газы, по большей части, расширяются с повышением температуры по причине увеличения скорости теплового движения свободных молекул. 2

Сжатие тел может происходить по следующим причинам:

• Если тело ограничено так, что не может расширяться, то с изменением температуры в нём нарастает тепловое напряжение, которое может как растянуть, так и сжать его. 4

• Некоторые вещества ведут себя наоборот в узком диапазоне температур, например, из-за перестройки кристаллической решётки. 1 Пример — вода. 2 При охлаждении она сначала сжимается, как и большинство веществ. 2 Однако, начиная с +4°C и до точки замерзания 0°C вода начинает расширяться при охлаждении и сжиматься при нагревании. 2