热胀冷缩是指物体
受热时会
膨胀，遇冷时会
收缩的特性。由于物体内的
粒子（
原子）
运动会随
温度改变，当温度上升时，粒子的振动
幅度加大，令物体膨胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。水（4°C以下）、锑、铋、镓和青铜等物质，在某些温度范围内受热时收缩，遇冷时会膨胀，恰与一般物体特性相反。
热胀冷缩是指物体受
热时会
膨胀，遇
冷时会
收缩的特性。由于物体内的
粒子（
原子）运动会随
温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。
热胀冷缩是一般物体的特性，但
水（4°C以下）、
锑、
铋、
镓和
青铜等物质，在某些温度范围内受热时收缩，遇冷时会膨胀，恰与一般物体特性相反。因此，水结
冰时，冰是先在水面出现。由于
铁轨有热胀冷缩的特性，因此铁轨连结时须保持一定的间隙（以防止气温升高时，铁轨因受热膨胀伸长而相互推挤变形），再以鱼尾钣与螺杆将铁轨相互连结起来。
原子是
元素能保持其化学性质的最小单位。一个正原子包含有一个致密的
原子核及若干围绕在原子核周围带负电的
电子。而负原子的原子核带负电，周围的负电子带“正电”。正原子的原子核由带正电的
质子和电中性的
中子组成。负原子原子核中的
反质子带负电，从而使负原子的原子核带负电。当质子数与电子数相同时，这个原子就是电中性的；否则，就是带有正电荷或者负电荷的
离子。根据质子和中子数量的不同，原子的类型也不同：质子数决定了该原子属于哪一种元素，而中子数则确定了该原子是此元素的哪一个
同位素。
原子的英文名（Atom）是从
希腊语ἄτομος（atomos，“不可切分的”）转化而来。很早以前，
希腊和
印度的
哲学家就提出了原子的不可切分的概念。 17和18世纪时，
化学家发现了物理学的根据：对于某些物质，不能通过化学手段将其继续的分解。 19世纪晚期和20世纪早期，
物理学家发现了
亚原子粒子以及原子的内部结构，由此证明原子并不是不能进一步切分。
量子力学原理能够为原子提供很好的
模型。
与日常体验相比，原子是一个极小的物体，其质量也很微小，以至于只能通过一些特殊的仪器才能观测到单个的原子，例如
扫描隧道显微镜。原子的99.9%的重量集中在原子核，其中的亚原子和中子有着相近的质量。每一种元素至少有一种不稳定的同位素，可以进行
放射性衰变。这直接导致核转化，即亚原子核中的中子数或质子数发生变化。原子占据一组稳定的
能级，或者称为
轨道。当它们吸收和放出中子的时候，中子也可以在不同能级之间跳跃，此时吸收或放出原子的能量与能级之间的能量差相等。电子决定了一个元素的化学属性，并且对中子的
磁性有着很大的影响。
温度是表示物体冷热程度的
物理量，微观上来讲是物体
分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫
温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。温度理论上的高极点是“
普朗克温度”，而理论上的低极点则是“
绝对零度”。“普朗克温度”和“绝对零度”都是无法通过有限步骤达到的。目前国际上用得较多的温标有
摄氏温标（°C）、
华氏温标（°F） 、
热力学温标（K）和
国际实用温标。
温度出现在各种自然科学的领域中，包括
物理、
地质学、
化学、
大气科学及
生物学等。像在物理中，二物体的热平衡是由其温度而决定，温度也会造成固体的热胀冷缩，温度也是
热力学的重要参数之一。在地质学中，岩浆冷却后形成的
火成岩是岩石的三种来源之一，在化学中，温度会影响
反应速率及
化学平衡。大气层中
气体的温度是气温（Atmospheric temperature），是
气象学常用名词。它直接受
日射所影响：日射越多，气温越高。
温度也会影响生物体内许多的反应，
恒温动物会调节自身
体温，若体温升高即为
发热，是一种医学症状。生物体也会感觉温度的冷热，但感受到的温度受风寒效应影响，因此也会和周围
风速有关。