Lämpöjoustavuus on kiinteän esineen koon ja muodon muutos, kun kohteen lämpötila vaihtelee. Joustavammat materiaalit laajenevat ja kutistuvat enemmän kuin ne, jotka ovat joustavampia. Tutkijat käyttävät termoelastisuuden ymmärrystään suunnitellakseen materiaaleja ja esineitä, jotka kestävät lämpötilan vaihteluita rikkomatta.
Tutkijat ovat ymmärtäneet yhtälöt, jotka kuvaavat termoelastisuutta yli 100 vuoden ajan, mutta ovat vasta äskettäin aloittaneet stressitestimateriaaleja määrittääkseen, kuinka lämpökestäviä ne ovat. Altistamalla materiaalit nouseville ja laskeville lämpötiloille insinöörit voivat ennustaa, kuinka paljon nämä materiaalit laajenevat tai supistuvat eri lämpötiloissa. Tämä tieto on tärkeää, kun rakennetaan koneita tai kantavia rakenteita, joiden kappaleet on sovitettava tiiviisti yhteen. Termoelastisuuden periaatteiden ymmärtäminen auttaa insinöörejä suunnittelemaan asioita, jotka säilyttävät rakenteellisen eheytensä eri lämpötiloissa.
Lämmönkestävyyden periaatteet ovat vaikuttaneet tapaan, jolla insinöörit suunnittelevat useita eri kohteita. Esimerkiksi tietäen, että betoni laajenee kuumennettaessa, tämä on syy siihen, että jalkakäytävät on suunniteltu siten, että laattojen väliin jää pieniä tiloja. Ilman näitä tiloja betonilla ei olisi tilaa laajentua, mikä aiheuttaisi materiaalille paljon rasitusta ja aiheuttaisi halkeamia, katkoksia tai reikiä. Samoin sillat on suunniteltu laajennusliitoksilla, jotta komponentit voivat laajentua kuumennettaessa.
Kaikki joustavat materiaalit laajenevat kuumennettaessa ja kutistuvat jäähtyessään. Termoelastisuuskaavojen kuvaama laajeneminen johtuu materiaalin atomien liikkeen lisääntymisestä. Nämä atomit pysyvät yhteydessä toisiinsa kiinteänä lämmönä, mutta molekyylisidokset kasvavat kooltaan, jolloin atomit voivat siirtyä pois toisistaan ja saada materiaalin kasvamaan. Sitä vastoin, kun materiaali jäähdytetään, atomit liikkuvat vähemmän ja sidokset vetävät niitä lähemmäs toisiaan.
Termoelastisuuden periaatteet sanovat, että lämpötilan nousun aiheuttama laajeneminen saa kohteen laajentumaan kaikkiin suuntiin. Betonilaatat laajenevat toisiaan kohti, ylöspäin maasta ja alas kohti maata, kun ne kuumenevat. Kupit tai muut astiat laajenevat myös kaikkiin suuntiin siten, että niiden sisältämä kokonaistilavuus kasvaa astian koon myötä. Termoelastisuuden tutkimuksessa käytetään erityisiä kaavoja kuvaamaan, kuinka esineet muuttavat muotoaan lämpötilan muuttuessa.