混凝土具有熱膨脹和收縮的特性，當外部環境或結構溫度變化時，混凝土將變形。如果控制變形，則結構將受到應力。當應力超過混合拉伸強度時，可能會發生溫度開裂。在某些大跨度橋梁中，熱應力可能會達到或超過活荷載應力。
溫度裂縫的主要特徵是，隨著溫度的變化，它會擴張或閉合。引起溫度變化的主要因素是年溫差。四個季節的溫度全年都在不斷變化，但相對緩慢。橋梁結構的影響主要是由橋梁的縱向位移引起的。通常，可以使用橋梁伸縮縫，支撐位移或柔性墩來協調結構措施。
諸如拱橋和剛架橋的溫度裂縫僅在結構位移受到限制時才會發生。通常將中國的年溫差視為一月和七月的平均溫度變化。考慮到混凝土的蠕變性能，在計算年溫差時應考慮混凝土的彈性模量和陽光。橋面板，大梁或橋墩側面的暴露溫度明顯高於其他部分，並且溫度梯度是非線性的。
由於自約束，局部拉應力大並且出現裂紋。陽光和突然冷卻是結構中溫度裂縫的常見原因。溫度突然下降。突然的傾盆大雨，冷空氣的入侵和落日將導致結構的外表面溫度突然下降，但由於內部溫度變化相對較慢，溫度梯度相對較慢。在計算陽光和突然冷卻的內力時，無論混凝土的彈性模量如何，都可以使用設計標準或實際橋梁數據，而與混凝土的彈性模量無關。