Termoelastičnost je promjena veličine i oblika čvrstog predmeta kako temperatura tog objekta fluktuira. Materijali koji su elastičniji će se širiti i skupljati više od onih materijala koji su neelastičniji. Znanstvenici koriste svoje razumijevanje termoelastičnosti kako bi dizajnirali materijale i predmete koji mogu izdržati fluktuacije temperature bez lomljenja.
Znanstvenici su shvaćali jednadžbe koje opisuju termoelastičnost više od 100 godina, ali su tek nedavno počeli testirati materijale na stres kako bi utvrdili koliko su termoelastični. Izlažući materijale rastućim i padajućim temperaturama, inženjeri mogu predvidjeti koliko će se ti materijali proširiti ili skupiti na različitim temperaturama. Ovo znanje je važno pri izgradnji strojeva ili nosivih konstrukcija s dijelovima koji se moraju usko pristajati jedan uz drugi. Razumijevanje principa termoelastičnosti pomaže inženjerima da dizajniraju stvari koje održavaju svoj strukturni integritet za različite temperature.
Principi termoelastičnosti utjecali su na način na koji inženjeri dizajniraju niz različitih objekata. Znajući da se beton širi kada se zagrijava, na primjer, razlog je što su nogostupi projektirani s malim razmacima između ploča. Bez tih prostora, beton ne bi imao prostora za širenje, uzrokujući veliko opterećenje na materijalu i dovodi do pukotina, lomova ili rupa. Isto tako, mostovi su dizajnirani s dilatacijskim spojevima kako bi se komponentama omogućilo širenje tijekom zagrijavanja.
Svi materijali koji su elastični šire se kada se zagrijavaju i skupljaju kada se ohlade. Ekspanzija koja je opisana formulama termoelastičnosti uzrokovana je povećanjem kretanja atoma u materijalu. Ti atomi ostaju povezani jedni s drugima dok se krutina zagrijava, ali molekularne veze rastu u veličini, dopuštajući atomima da se udaljavaju jedan od drugog i uzrokujući rast materijala. Suprotno tome, kada se materijal ohladi, atomi se manje pomiču i veze ih privlače bliže jedna drugoj.
Principi termoelastičnosti nalažu da će širenje uzrokovano povećanjem temperature uzrokovati širenje objekta u svim smjerovima. Betonske ploče se šire jedna prema drugoj, gore od tla i dolje prema tlu kada se zagrijavaju. Čaše ili druge posude također će se širiti u svim smjerovima na način da se ukupni volumen koji mogu sadržavati povećava zajedno s veličinom posude. Specifične formule koriste se u proučavanju termoelastičnosti za opisivanje kako se objekti mijenjaju u obliku s promjenama temperature.