热膨胀系指试样长度或体积随着温度升高而发生的增长变化，用线膨胀率或平均线膨胀系数表示。线膨胀率系指试样由室温加热至检验温度时的长度相对变化百分率(%)；试样平均每升高1℃时的长度相对变化率，称为平均线膨胀系数。

热膨胀的实质是材料在加热过程中所产生变形与温度的关系。它与材料的化学组成、矿物组成及其微观结构有密切的关系，且直接影响材料的抗热震性等性能。因为材料的热膨胀大，内部产生的热应力也大，温度变化，易产生剥落。热膨胀是确定不定形耐火材料衬体留设膨胀缝和拟订热工操作制度的依据，也是设计炉窑衬体构造的重要参数。