Genleşme katsayısı, bir maddenin ısı etkisiyle genleştiği miktarın belirlenmesi için kullanılan katsayıdır. Birim hacimdeki bir maddenin birim sıcaklık değişiminde hacmindeki değişme miktarı olarak tanımlanır.


Isı değişikliği etkisi altında kalan bir malzemeyi oluşturan atomların, enerji düzeylerinin değişmesi ile moleküler bağ uzunlukları değişir. Dolayısıyla atomlar arası mesafelerin değişmesi maddenin hacmini de değiştirir.


Katı ve sıvı her maddenin farklı bir genleşme katsayısı vardır. Aynı şartlar altında eşit hacimdeki iki gaz örneği özdeş ısıtıcılarda aynı sürede ısıtıldıklarında hacimleri eşit miktarda artar. Bütün gazların genleşme katsayısı aynıdır.


Hacimce genleşme katsayısı mühendislik uygulamalarında genellikle az kullanılır. Birçok uygulamada ısı etkisi ile hacimde meydana gelebilecek değişiklikler boyca değişikliğin yanında ihmal edilebilir. Daha sık kullanılan boyca uzama katsayısı α aşağıdaki şekilde hesaplanır.

Burada; L cismin boyu, boydaki değişim, sıcaklık değişimidir.