Na estrutura de um sólido cristalino os átomos estão unidos por ligações químicas e vibram em torno de posições de equilíbrio. Quando um sólido aumenta sua temperatura, cada molécula vibra com maior intensidade, aumenta a amplitude de oscilação, o que resulta em uma diminuição da distância média entre os átomos.

Quando as superfícies dos dois lados do gelo se aproximam ou se afastam, produzem variações da pressão do líquido ou do ar, que se propagam ao longo da trinca em forma de ondas sonoras.

Quando soldamos dois materiais, devemos observar os seus coeficientes de dilatação. Esses devem ser menos próximos possíveis para evitar que uma variação de temperatura cause uma tensão térmica elevada.

Se fixarmos uma lâmina de alumínio numa de cobre e as aquecemos, o cobre dilatará mais que o alumínio e por isso a lâmina dupla se envergará.