Gdy ciało stałe jest podgrzewane, cząsteczki tworzące ciało stałe zaczynają wibrować. To powoduje, że zajmują więcej miejsca, a ciało stałe rozszerza się. Jeśli ciepło nadal się buduje, może dostarczyć energii wystarczającej do uwolnienia się cząstek od ich silnego przyciągania do siebie, powodując stopienie ciała stałego.
Ekspansja ciał stałych pod wpływem ciepła jest jedną z przyczyn, dla których duże budowle, takie jak budynki i mosty, często mają luki w swoich stawach. Pozwala to na rozszerzanie się i kurczenie materiału bez uszkadzania struktury. Z tego powodu szwy na chodniku mogą wydawać się bardziej wyraźne w zależności od lokalnych warunków pogodowych.
Obniżenie temperatury ciała stałego może spowodować skurcz. Cząsteczki tworzące ciało stałe tracą energię do otaczającej atmosfery i zajmują mniej miejsca. Dopasowanie termokurczliwe to technika wykorzystująca tę właściwość do łączenia obiektów. Na przykład, śruba, która jest nieco zbyt duża dla otworu, jest chłodzona, aż się skurczy na tyle, aby zmieścić. Po założeniu jest podgrzewany, aż się rozszerzy i spaja z resztą materiału. W niektórych przypadkach może to wytworzyć wiązanie tak silne, jak w przypadku palnika spawalniczego.
