Im Allgemeinen dehnt sich Materie mit steigender Temperatur aus, was zu einer Abnahme der Dichte führt. Es gibt jedoch wichtige Ausnahmen, wie zum Beispiel bei Wasser, wenn es vom festen in den flüssigen Zustand übergeht . Seine Moleküle ziehen sich zusammen, was sowohl zu einer Abnahme der Dichte als auch zu einer Zunahme der Dichte führt.
Das ideale Gasgesetz PV = nRT zeigt, dass bei Gasen das Volumen mit steigender Temperatur zunimmt, was bedeutet, dass die Dichte sinkt. "P" ist der Druck, "V" ist das Volumen, "n" ist die Molzahl und "R" ist eine Konstante. Die Gleichung zeigt, dass bei konstanter Molzahl und konstantem Druck eine Temperaturerhöhung zu einer Volumenzunahme führt. Andererseits zeigt die Gleichung „Dichte = Masse/Volumen“, dass bei anderen Stoffen, wie reinen Flüssigkeiten und Festkörpern, die Dichte mit zunehmendem Volumen immer noch tendenziell sinkt, da sich die meisten Stoffe ohnehin mit steigender Temperatur ausdehnt. Dies zeigt, dass bis auf wenige Ausnahmefälle die Dichte mit steigender Temperatur sinkt.
