冷胀热缩的物质有：锑、铋、镓、硫化镍等金属物质以及0摄氏度至4摄氏度的水。
冷胀热缩指温度降低，物质体积膨胀，密度增加；温度升高，物质体积缩小，密度减小的现象，又称反常膨胀。
这里以0摄氏度至4摄氏度的水为例：加热0摄氏度的水，随着水温度的升高，一方面，缔合数小的缔合水分子、单个水分子在水中的比例逐渐加大，水分子的密集程度逐渐加大，水的密度也随之加大；另一方面，随着温度的升高，水分子的运动速度加快，使得分子的平均距离加大，密度减小。在水温由0摄氏度升至4摄氏度的过程中，由缔合水分子氢键断裂引起水密度增大的作用，比由分子热运动速度加快引起水密度减小的作用更大，所以在这个过程中，水的密度随温度的增高而加大。