溫度發生變化時所引起晶體的形變和熱學量的改變，主要包括熱膨脹、熱導率和熱阻率等。
晶體的熱膨脹描述晶體形變sij和溫度變化ΔT之間的關係，其關係式為sij＝αijΔT。α>ij稱為晶體的熱膨脹系數，它定義為溫度變化1℃時，晶體的長度或體積改變的分數。αij和sij都是二階對稱張量，最多有6個獨立分量。在主軸方向上的三個膨脹系數α1、α2、α3稱為主膨脹系數，晶體的體膨脹系數
近似等於(
α
1+
α
2+
α
3)。
熱導率k和熱阻率r均描述溫度梯度dT/dx和熱流密度h兩個矢量間的關系，關系式為：hi＝-kijdT/dxj，dT/dxi＝-rijhij。上式中kij和rij均為對稱二階張量，恒為正值，彼此互成倒數關系。它們都表征晶體的導熱性能。式中負號表示溫度梯度和熱流方向相反。