對於一般物體，當物體溫度升高時，分子的動能增加，分子的平均自由程增加，所以表現為熱脹；
主要是由於物質原子的內部加速運動形成的。從原子的內部結構來講，當原子受熱後，核內質子和中子以及核外電子呈現為粒子運動的加速狀態。首先來說，由於原子核的自轉以及電場的作用，牽引了核外電子圍繞原子核做公轉運動。原子核的自轉速度決定著外圍電子受離心力大小的變化，這也決定著原子核心與電子層軌道之間的距離和電場的高低。只有原子核的自旋和外層電子的公轉受到外部能量的激發，才會構成原子內部的離心力和電場力的變化，從而也就體現了物質熱脹的自然現象。
