物體普遍存在熱脹冷縮現象。當溫度升高時，物體的長度就會伸長，體積就會增大；反之，當溫度降低時，長度就會縮短，體積就會縮小。這一因溫度謹高引起物體長度伸長、體積增大的現象，前者叫做線膨脹，后者叫做體膨脹。固體的膨脹既是線膨脹又是體膨脹，液體和氣體的膨脹僅是體膨脹。

固體受熱膨脹時，如果兩端固定不能自由伸長，就要產生巨大的推力，使物體本身和相接觸其他物體受損，甚至破壞。因此，鍋爐結構的鍋筒、集箱、水冷壁、鋼架、爐墻等設計安裝和檢驗時，必須充分考慮熱膨脹，注意應留有熱脹冷縮余地。

如果鍋筒兩端固定不能自由伸長，鍋筒由于熱膨脹被約束而產生巨大的推力，將促使鍋爐受壓元件（鍋筒）或支座變形損壞，爐墻開裂倒塌，嚴重危及鍋爐的安全運行和使用壽命。

另外，當鍋爐受熱部件發生溫度不均勻時，會由于熱脹不同，產生很大熱應力，使部件發生彎曲變形，甚至損壞。這一情況特別易于在鍋爐起動升溫和停爐過程中發生。為此，要求鍋爐運行操作時，嚴格執行鍋爐安全技術監察規程中的有關規定，限制起動升溫速度和停爐冷卻速度。

液體的熱膨脹是體膨脹。不同的液體在受熱相同的情況下，其體積的增大也不同。故各種液體都各自的體膨脹系數。液體的膨脹，在鍋爐中，主要發生在冷爐起動過程中，鍋內存水發生膨脹，使水位升高。通常要求冷爐起動時，水位處于低水位。