Quando um sólido é aquecido, as moléculas que o compõem começam a vibrar. Isso faz com que eles ocupem mais espaço e a matéria sólida se expanda. Se o calor continuar a aumentar, pode fornecer energia suficiente para que as partículas se libertem de sua forte atração umas pelas outras, fazendo com que o sólido derreta.
A expansão de sólidos sob o calor é uma das razões pelas quais grandes estruturas, como edifícios e pontes, costumam apresentar lacunas em suas juntas. Isso permite que o material se expanda e contraia sem danificar a estrutura. É também por isso que as costuras no pavimento podem parecer mais pronunciadas, dependendo das condições climáticas locais.
Baixar a temperatura de um sólido pode fazer com que ele se contraia. As moléculas que compõem o sólido perdem sua energia para a atmosfera circundante e ocupam menos espaço. O ajuste por redução é uma técnica que aproveita essa propriedade para fundir objetos. Por exemplo, um parafuso ligeiramente grande demais para um furo é resfriado até encolher o suficiente para caber. Uma vez no lugar, ele é aquecido até que se expanda e se funda com o resto do material. Isso pode produzir uma ligação tão forte quanto a criada por uma tocha de soldagem em alguns casos.
