物体中由于温度改变而产生的应力，又称为热应力。有些结构产生的温度应力常常大于外荷载引起的应力，甚至超过结构的强度极限而使结构发生裂缝或破坏。

求解温度应力，既要确定温度场，又要确定应力场，这是热弹性力学研究的内容。在一般情况下，温度场和应力场是互相影响的。但如物体中的温度变化不大而且位移和应变是微小的，就可以略去应变对热能的影响而使热弹性力学的方程成为线性的。这时，可以分别进行求解，即先计算温度场，然后再计算应力场。具体的步骤是：①在初始条件和边界条件下，由热传导微分方程求解物体的温度场，从而求出某一计算时刻和初始时刻的两个温度场之差，即得到物体的变温场。②在边界条件下，根据弹性力学方程由物体的变温场求解温度应力。这时，在物理方程中要增加变温引起的应变一项，即

温度应力

式中 T表示变温值；α是物体的线膨胀系数；σ_x、σ_y、σ_z为正应力；τ_yx为剪应力；ε_x为正应变；r_xy为剪应变；E为弹性摸量；μ为泊松比。其余的弹性力学方程和边界条件则无须改变。求得温度应力时，可以引用位移势函数，或者将温度应力的问题化为等效体和面力的问题再进行求解。

有限单元法是解决复杂结构的温度场和温度应力的有效方法，它可以将温度场和应力场的问题同时解决。此外，有限差分法和变分法也是解决温度场和温度应力问题的常用近似方法。

在水利工程中，大体积混凝土在浇筑时发生的水化热和散热过程。混凝土坝、厂房、拱结构，水闸等在运行期间季节温度变化的过程等都要引起温度应力。在土木建筑、桥梁、机械、航空等工程中也都要考虑温度应力。在混凝土结构中，由于徐变的作用会降低温度应力的数值，因此还必须考虑徐变对温度应力的影响。