熱膨脹分析儀主要由傳感器裝置、電阻爐、小車、基座、電器控制柜五部分組成。當電爐升溫后，爐膛內的試樣發生膨脹，頂在試樣端部的測試桿產生與之等量的位移量（如果不計系統的熱變形量的話）。這一位移量由電感位移計準確地測量出來，并由位移表顯示。為消除系統熱變形量對測試結果的影響，在計算中需加上相應的補償值才是試樣的真實膨脹值。