在温度程序控制下测量试样的质量（或重量）随温度变化的一种热分析
技术。可在加热过程中连续称量试样质量（或重量）的仪器称热天平。试样在加热（或冷却）过程中如有脱附（吸附）蒸发、升华、脱水、热分解或与气体反应等情况发生时，伴随有重量变化，记录试样重量随温度变化关系的曲线称热重量曲线或 TG 曲线。
热天平种类很多，按结构分类，有弹簧秤式、 刀口式、吊带式和扭动式等；按测量时天平梁位置是否改变分类，有零位法和变位法两种；按试样容器位置分类，则有上皿式、平卧式和下皿式三种。世界上不同型式的热天平约有 160 种，其中商品约 20 多种。零位法扭力式热天平，由永久磁铁、线 零位法扭动式热天平圈、光电
系统和
伺服放大器等构成。天平梁固定在处于两个永久磁铁间的线圈上，梁的一侧有一带孔的遮光片。光源、遮光片和光电池构成光电系统，它的作用在于检测天平梁的位置。伺服放大器的作用是根据光电池信号调节线圈
电流，使天平梁保持在平衡位置。此种热天平具有灵敏度高、响应快的特点。
当试样没有重量变化时，天平梁处于平衡位置，光通过遮光片照射到差动式光电池上，光电池上下两部分的光照面积相等，两光电池产生的信号大小相等、方向相反，互相抵消，无信号输出；试样置于电炉中加热，通过热电偶记录其温度，当试样因化学变化发生重量变化时，天平梁偏离平衡位置，光电池上下两部分的光照面积不同，光电池就有信号输出，伺服放大器根据光电池信号调节线圈电流，使天平梁恢复至平衡
位置，流过线圈的电流大小正比于重量变化。