A análise dilatométrica é a medição das mudanças dimensionais (contracção e expansão) que sofre um material, em função da temperatura, quando submetido a um programa controlado de temperatura em atmosfera controlada.
Para muitos materiais as mudanças dimensionais que ocorrem durante o aquecimento e arrefecimento podem ser usadas para determinar até quanto os materiais podem ser usados, o tamanho e forma com os quais podem ser formados, a compatibilidade com outros materiais (por exemplo quando se pretende proceder à junção destes), assim como fornecer dados que possam ser usados para estabelecer as condições de processamento óptimo, ou determinar qual a melhor utilização para o material. Estas condições podem ser, por exemplo na indústria cerâmica, a formulação da pasta, tamanho e forma com os quais podem ser formulados e os seus ciclos de cozedura. Esta técnica permite ainda calcular o coeficiente de expansão térmica. As propriedades dimensionais dos materiais influenciam também a respectiva resistência ao choque térmico.
As áreas de aplicação desta técnica são principalmente a investigação e desenvolvimento de novos materiais, a metalurgia e a indústria cerâmica.