熱重分析（Thermogravimetric Analysis，簡稱TG或TGA）是一種在程式控制溫度下測量樣品質量變化與溫度關係的技術。
熱重分析主要用於研究材料的熱穩定性、分解過程、氧化穩定性等性質，其工作原理是在加熱或冷卻過程中測量樣品質量的變化，熱重分析儀通常由加熱系統、天平系統和記錄系統組成，加熱系統提供恆定溫度環境，天平系統精確測量樣品質量，記錄系統則用於記錄和分析實驗數據，通過這些系統的協同工作，可以對材料進行恆溫程式控制等操作，從而獲得材料熱穩定性和重量變化的重要信息。
熱重分析廣泛套用於材料科學、化學、物理、環境科學、生物醫學等領域，可用於測定材料的比熱容、熱膨脹係數、燃燒性能等參數，為材料的研究和套用提供重要依據。