熱重分析儀是一種利用熱重法檢測物質溫度-質量變化關係的儀器。熱重法是在程序控溫下，測量物質的質量隨溫度(或時間)的變化關係。當被測物質在加熱過程中有升華、汽化、分解出氣體或失去結晶水時，被測的物質質量就會發生變化。
這時熱重曲線就不是直線而是有所下降。通過分析熱重曲線，就可以知道被測物質在多少度時產生變化，並且根據失重量，可以計算失去了多少物質。如CuSO4·5H2O中的結晶水，從熱重曲線上我們就可以知道CuSO4·5H2O中的5個結晶水是分三步脫去的。
通過TGA實驗有助於研究晶體性質的變化，如熔化、蒸發、升華和吸附等物質的物理現象；也有助於研究物質的脫水、解離、氧化、還原等物質的化學現象。熱重分析通常可分為動態(升溫)和靜態(恒溫)兩類。
熱重法試驗得到的曲線稱為熱重曲線(TG曲線)，TG曲線以質量作縱坐標，從上向下表示質量減少；以溫度(或時間)作橫坐標，自左至右表示溫度(或時間)增加。用於熱重法的熱重分析儀是連續記錄質量與溫度函數關係的儀器，它是把加熱爐與天平結合起來進行質量與溫度測量的儀器。
熱重分析儀的主要原理是把電路和天平結合起來，通過程序控溫儀使加熱電爐按一定的升溫速率升溫(或恒溫)。當被測試樣發生質量變化，光電傳感器能將質量變化轉化為直流電訊號。此訊號經測重電子放大器放大並反饋至天平動圈，產生反向電磁力矩，驅使天平梁複位。反饋形成的電位差與質量變化成正比(即可轉變為樣品的質量變化)。
其變化信息通過記錄儀描繪出熱重(TG)曲線。這是一固體熱分解的熱重曲線。縱坐標表示質量，橫坐標表示溫度。TG曲線上質量基本不變的部分稱為平台，起始點對應的溫度Ti即為變化的起始溫度。終止點對應的溫度Tf表示變化的終止溫度。從熱重曲線可求得試樣組成、熱分解溫度等有關數據。
