是在程序控制溫度下，測量物質的物理性能隨溫度變化的技術。
通過測定物質加熱或者冷卻過程中物理性質的變化來研究物質性質及變化，或者對物質進行鑒別分形。物理性質則包括物質的質量、溫度、熱焓、尺寸、機械、聲學、電學及磁學等性質。
材料熱分析能快速準確地測定物質的晶型轉變、熔融、升華、吸附、脫水、分解等變化，在表征材料的熱性能、物理性能、機械性能以及穩定性等方面有著廣泛的應用。
對無機、有機及高分子材料的物理及化學性能方面的研究和相關材料生產中的質量控制都具有十分重要的實際意義。
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熱分析方法的種類是多種多樣的，根據國際熱分析協會(ICTA)的歸納和分類，目前的熱分析方法共分為九類十七種，在這些熱分析技術中，差示掃描量熱法、熱重分析、熱機械分析、動態熱機械分析、導熱系數測試應用得最為廣泛。