Die meisten Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase dehnen sich beim Erhitzen aus, da sich die Moleküle, aus denen die Substanz besteht, schneller bewegen, wodurch sich zwischen den einzelnen Molekülen ein größerer Abstand ergibt. Diese Eigenschaft der Materie gilt in den meisten Fällen unabhängig vom Zustand der Materie. Es gibt Ausnahmen von dieser allgemeinen Regel; Wasser zum Beispiel dehnt sich aus, wenn es von der flüssigen in die feste Form übergeht.
Die Temperatur selbst ist ein Maß für das Energieniveau einer Substanz. Diese Energie korreliert mit der Geschwindigkeit, mit der sich die Moleküle im Material bewegen. Bei jeder Temperatur über dem absoluten Nullpunkt bewegen sich die Moleküle einer Substanz. Mit steigender Temperatur beginnen sich die Moleküle schneller zu bewegen. Je schneller sich die Moleküle bewegen, desto größer wird der durchschnittliche Abstand zwischen den Molekülen. Steigt die Temperatur hoch genug, geht das Material vom festen in den flüssigen Zustand über. Da die Moleküle einer Flüssigkeit weiter voneinander entfernt sind als in einem Festkörper, behält die Flüssigkeit ihre Form nicht, es sei denn, sie befindet sich in einem Behälter. Steigt die Temperatur noch höher, bewegen sich die Moleküle schneller und breiten sich noch weiter aus. An diesem Punkt wird die Substanz zu einem Gas, das auch einen Behälter benötigt, um seine Form beizubehalten.
