În general, materia se extinde cu creșterea temperaturii, ceea ce duce la o scădere a densității. Cu toate acestea, există excepții importante, cum ar fi cazul cu apă când se transformă din stare solidă în stare lichidă . Moleculele sale se contractă, ceea ce duce la scăderea densității și la creșterea densității.
Legea ideală privind gazele, PV = nRT, arată că pentru gaze crește volumul cu o creștere a temperaturii, ceea ce înseamnă că densitatea scade. "P" este presiunea, "V" este volumul, "n" este numărul de cariere și "R" este o constantă. Ecuația arată că, dacă numărul de molici și presiunea este menținut constant, o creștere a temperaturii duce la o creștere a volumului. Pe de altă parte, ecuația "densitate = masă /volum" arată că pentru alte materii, cum ar fi lichide și solide pure, densitatea încă tinde să scadă cu creșterea volumului, deoarece majoritatea materiei se extinde oricum cu o creștere a temperaturii. Acest lucru arată că, în câteva cazuri excepționale, densitatea cade cu o creștere a temperaturii.
