Bir maddenin sıcaklığı, kendi moleküllerinin kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Bir katının sıcaklığı arttıkça, moleküllerinin kinetik enerjileri ve titreşim genlikleri artar. Dolayısıyla moleküller arasındaki uzaklık artar ve madde genleşmiş olur. Eğer maddenin sıcaklığı azalırsa, moleküllerin titreşim genlikleri küçülür, moleküller birbirine yaklaşır ve madde büzülür. Isıtılan katı bir cisim, bütün doğrultularda genleşir. incelemeyi kolaylaştırmak için katı bir cismin önce boyca, sonra yüzeyce, sonra hacimce genleşmesini ele alalım.

1. Boyca Genleşme (Uzama)

Boyu bir birim olan bir katı cismin sıcaklığı 1°C değiştirildiğinde boyunda meydana gelen değişme miktarına uzama katsayısı denir. α ile gösterilir. Boyu L₀ olan katının sıcaklığı Δt kadar artırıldığında boyu ΔL kadar değişmişse uzama katsayısı;

Uzama katsayısının birimi 1/°C dir. Uzama katsayısı katıların ayırt edici özelliklerinden biri olup yapılan deneyler küçük sıcaklık değişimleri için sabit olduğunu göstermiştir.