熱膨脹儀的工作原理：

物體由于溫度改變而有脹縮現象。其變化能力以等壓(p一定)下，單位溫度變化所導致的體積變化，即熱膨脹系數表示熱膨脹系數α=ΔV/(V*ΔT).式中ΔV為所給溫度變化ΔT下物體體積的改變，V為物體體積嚴格說來，上式只是溫度變化范圍不大時的微分定義式的差分近似；準確定義要求ΔV與ΔT無限微小，這也意味著，熱膨脹系數在較大的溫度區間內通常不是常量。

溫度變化不是很大時，α就成了常量，利用它，可以把固體和液體體積膨脹表示如下：Vt=V0(13αΔT)，而對理想氣體，Vt=V0(10.00367ΔT)；Vt、V0分別為物體末態和初態的體積對于可近似看做一維的物體，長度就是衡量其體積的決定因素，這時的熱膨脹系數可簡化定義為：單位溫度改變下長度的增加量與的原長度的比值，這就是線膨脹系數。對于三維的具有各向異性的物質，有線膨脹系數和體膨脹系數之分。