材料に熱を加えると膨張するが、材料温度が1度上昇するごとの膨張の率はほぼ一定で、この値のことをいう。鉄筋コンクリートなどの複合材はそれぞれの材料の膨張係数が大きく異なると複雑な応力が発生し付着部の破壊にいたることもある。耐火設計法では熱応力計算の上で膨張係数が重大な意味をもつことになる。