Rozszerzalność cieplna (rozszerzalność termiczna) – właściwość fizyczna ciał polegająca na zwiększaniu ich długości (rozszerzalność liniowa) bądź objętości (rozszerzalność objętościowa) wraz ze wzrostem temperatury. Jednostką współczynnika rozszerzalności liniowej jest odwrotność kelwina:
[α] = 1/K
Rozszerzalność liniową określa się tylko dla ciał stałych.