拘束が無い状態で物体が温度変化を受けると熱膨脹や収縮によって熱ひずみを生じる．この熱ひずみが外部あるいは内部的な拘束によって自由に生じることができない場合に，弾性ひずみを発生させ，それによって生じる応力を熱応力という．等質・等方性体において，一般に，物体の高温部には圧縮応力，低温部には引張応力が生じることが多い．