溫度上升時體積膨脹，密度相對就變小了；相反的，物質在溫度下降時體積縮小，密度會變大。物質的質量不受溫度影響，但是體積會熱脹冷縮。但也有特殊的，是熱縮冷脹，如：水在4度時密度最大，所以在從0度到4度的過程中，它的密度減小。

一般來說，不論什麼物質，也不管它處於什麼狀態，隨著溫度、壓力的變化，體積或密度也會發生相應的變化。聯絡溫度T、壓力p和密度ρ（或體積）三個物理量的關係式稱為狀態方程。氣體的體積隨它受到的壓力和所處的溫度而有顯著的變化。

固態或液態物質的密度，在溫度和壓力變化時，只發生很小的變化。例如在0℃附近，各種金屬的溫度係數（溫度升高1℃時，物體體積的變化率）大多在10-9左右。深水中的壓力和水下爆炸時的壓力可達幾百個大氣壓，甚至更高（1大氣壓=101325帕），此時必須考慮密度隨壓力的變化。

擴充套件資料

水的熱脹冷縮特殊情況：

在水溫升高的過程中，一方面，締合數小的締合水分子、單個水分子在水中的比例逐漸加大，水分子的堆集程度或密集程度逐漸加大，水的密度也隨之加大。另一方面在這個過程中，隨著溫度的升高，水分子的運動速度加快，使得分子的平均距離加大，密度減小。

考慮水密度隨溫度變化的規律時，應當綜合考慮兩種因素的影響。

在水溫由0℃升至4℃的過程中，由締合水分子氫鍵斷裂引起水密度增大的作用，比由分子熱運動速度加快引起水密度減小的作用更大，所以在這個過程中，水的密度隨溫度的增高而加大，為反常膨脹。

水溫超過4℃時，同樣應當考慮締合水分子中的氫鍵斷裂、水分子運動速度加快這兩個因素，綜合分析它們對水密度的影響。

由於在水溫比較高的時候，水中締合數大的締合水分子數目比較小，氫鍵斷裂所造成水密度增加的影響較小，水密度的變化主要受分子熱運動速度加快的影響，所以在水溫由4℃繼續升高的過程中，水的密度隨溫度升高而減小，即呈現熱脹冷縮現象。