Termoelastičnost je sprememba velikosti in oblike trdnega predmeta, ko temperatura tega predmeta niha. Materiali, ki so bolj elastični, se bodo razširili in krčili bolj kot tisti materiali, ki so bolj neelastični. Znanstveniki uporabljajo svoje razumevanje termoelastičnosti za oblikovanje materialov in predmetov, ki lahko prenesejo temperaturna nihanja, ne da bi se zlomili.
Znanstveniki so razumeli enačbe, ki opisujejo termoelastičnost, že več kot 100 let, vendar so šele pred kratkim začeli testirati materiale na stres, da bi ugotovili, kako termoelastični so. Z izpostavljanjem materialov naraščajočim in padajočim temperaturam lahko inženirji napovedujejo, koliko se bodo ti materiali razširili ali skrčili pri različnih temperaturah. To znanje je pomembno pri gradnji strojev ali nosilnih konstrukcij s kosi, ki se morajo tesno prilegati skupaj. Razumevanje načel termoelastičnosti pomaga inženirjem pri oblikovanju stvari, ki ohranjajo svojo strukturno celovitost za različne temperature.
Načela termoelastičnosti so vplivala na način, kako inženirji načrtujejo številne različne objekte. Vedeti, da se beton pri segrevanju na primer širi, je razlog, da so pločniki zasnovani z majhnimi prostori med ploščami. Brez teh prostorov beton ne bi imel prostora za širjenje, kar bi povzročilo veliko obremenitev materiala in vodilo do razpok, zlomov ali lukenj. Prav tako so mostovi zasnovani z dilatacijskimi spoji, ki omogočajo razširitev komponent, ko se segrejejo.
Vsi elastični materiali se pri segrevanju razširijo in pri hlajenju skrčijo. Razširitev, ki jo opisujejo formule termoelastičnosti, je posledica povečanja gibanja atomov v materialu. Ti atomi ostanejo povezani med seboj, ko se trdna snov segreje, vendar se molekularne vezi povečajo, kar omogoča, da se atomi odmaknejo drug od drugega in povzročijo rast materiala. Nasprotno, ko je material ohlajen, se atomi manj premikajo in vezi jih vlečejo bližje drug drugemu.
Načela termoelastičnosti narekujejo, da bo ekspanzija, ki jo povzroči povečanje temperature, povzročila, da se predmet razširi v vse smeri. Betonske plošče se širijo druga proti drugi, navzgor od tal in navzdol proti tlom, ko se segrejejo. Skodelice ali druge posode se bodo razširile v vse smeri tudi tako, da se skupna prostornina, ki jo lahko vsebujejo, poveča skupaj z velikostjo posode. Pri preučevanju termoelastičnosti se uporabljajo posebne formule, ki opisujejo, kako se predmeti spreminjajo v obliki s spremembami temperature.