می‌دانیم که دما به نوعی، میانگین انرژی جنبشی ذرات تشکیل دهنده‌ی جسم را نشان می‌دهد.
در واقع ذرات درون اجسام پیوسته در حال حرکت هستند. یک جسم جامد را فرض کنید. اتم‌های تشکیل دهنده‌ی این جسم نمی‌توانند آزادانه به اطراف حرکت کنند یا در جای خود بچرخند. بلکه در جای خود می‌لرزند و این ارتعاش، انرژی جنبشی آن ذرات را نشان می‌دهد. اگر ما دمای یک جسم را افزایش دهیم، در واقع شدت ارتعاش این اتم‌ها را افزایش داده ایم. عکس این مورد نیز صحیح است. به همین خاطر زمانی که با یک پتک روی یک قطعه‌ی بتنی می‌کوبیم، بعد از مدتی می‌بینیم که قسمتی که ضربه را وارد کرده‌ایم، داغ شده است. ما با کوبیدن پتک، انرژی جنبشی پتک را به اتم‌های سازنده‌ی جسم بتنی منتقل کرده‌ایم و به همین خاطر دمای جسم افزایش می‌یابد. از طرف دیگر افزایش دما و افزایش انرژی جنبشی ذرات، موجب می‌شود که فاصله‌ی ذرات از یکدیگر افزایش یابد. شبیه اینکه در یک محیط باز، افراد زیادی در یک نقطه جمع شده باشند و به آهستگی هریک شروع به حرکت کنند و بیشتر با یکدیگر برخورد کنند. در این حالت به جای تجمع در یک نقطه، جمعیت کم کم پراکنده می‌شود و فضای بیشتری را اشغال می‌کند.
پس ما انتظار داریم با افزایش دما و افزایش تعداد و شدت برخوردهای ذرات سازنده‌ی یک ماده، حجم ماده افزایش یابد. به این پدیده انبساط گرمایی (thermal expansion) گفته می‌شود.
شما احتمالا انبساط گرمایی را در موارد زیادی دیده‌اید. مثلا وقتی درب فلزی یک بطری شیشه‌ای باز نمی‌شود، آن را زیر آب گرم می‌گیرید تا در اثر انبساط گرمایی، درب بطری راحت‌تر باز شود. احتمالا تاکنون با مثال‌های زیادی از انبساط حرارتی آشنا شده اید. اما یکی از موارد مهمی که انبساط حرارتی در آن اهمیت پیدا می‌کند، در تکنولوژی‌های فضایی است. به عنوان مثال ایستگاه بین المللی فضایی را تصور کنید که در معرض نور خورشید، تا ۱۲۱ درجه‌ی سانتی‌گراد را تجربه می‌کند و هنگامی که در تاریکی قرار دارد، تا منفی ۱۵۶ درجه‌ی سانتی‌گراد سرد می‌شود. اگر موادی که در ساخت ایستگاه بین المللی فضایی به کار می‌رود، انبساط گرمایی معمولی داشته باشند و این انبساط گرمایی در طراحی‌ها لحاظ نشود، در هر بار تغییرات دمایی ایستگاه، بایستی بسیاری از اتصالات آسیب ببیند و خیلی زود، ایستگاه فضایی، غیر قابل استفاده شود. اگرچه در سازه‌هایی مثل ایستگاه بین المللی فضایی، از سیستم‌های کنترل دمای پیچیده استفاده می‌شود، اما یکی از راه‌ها، استفاده از مواد با انبساط گرمایی نزدیک به صفر (Near-zero Thermal Expansion یا Near-ZTE) است که در اثر تغییرات دما، حجم آن‌ها چندان تغییر نکند.