Em geral, a matéria se expande com o aumento da temperatura, o que leva a uma queda na densidade. No entanto, há exceções importantes, como é o caso da água quando se transforma do estado sólido para o líquido . Suas moléculas se contraem, causando uma queda na densidade e um aumento na densidade.
A lei dos gases ideais, PV = nRT, mostra que, para os gases, o volume aumenta com o aumento da temperatura, o que significa que a densidade diminui. "P" é a pressão, "V" é o volume, "n" é o número de moles e "R" é uma constante. A equação mostra que se o número de moles e a pressão forem mantidos constantes, um aumento na temperatura leva a um aumento no volume. Por outro lado, a equação "densidade = massa /volume" mostra que para outras matérias, como líquidos puros e sólidos, a densidade ainda tende a cair com o aumento do volume, já que a maior parte da matéria se expande com o aumento da temperatura de qualquer maneira. Isso mostra que, exceto em alguns casos excepcionais, a densidade cai com o aumento da temperatura.
