差熱分析儀廣泛應用于各類材料與化學領域的新品研發，工藝優化與質檢控制等。主要測量與熱量有關的物理和化學的變化，如物質的熔點熔化熱、結晶點結晶熱、想變反映熱、玻璃化轉變溫度、熱穩定性、（氧化誘導期）、比熱、固化固化度、純度、材料鑒別等。
差熱分析和熱重分析都屬于熱分析。由于熱分析具有試樣量少、操作簡便等優點，近年來發展極其迅速，被廣泛地應用于地質、化工、冶金、建材等各行業，也是水泥研究中的重要工具。
差熱分析是利用差熱電偶來測定熱中性體與被測試樣在加熱過程中的溫差。將差熱電偶的兩個熱端分別插在熱中性體和被測試樣中，在均勻加熱過程中，若試樣不發生物理化學變化，沒有熱效應產生，則試樣與熱中性體之間無溫差，差熱電偶兩端的熱電勢互相抵消，若試樣發生了物理化學變化，有熱效應產生，試樣與熱中性體之間就有溫差產生，差熱電偶就會產生溫差電勢。將測得的試樣與熱中性體間的溫差對時間（或溫度）作圖，就得到差熱曲線（DTA曲線）。在試樣沒有熱效應時，由于溫差是零，差熱曲線為水平線；在有熱效應時，曲線上便會出現峰或谷。曲線開始轉折的地方代表試樣物理化學變化的開始，峰或谷的頂點表示試樣變化劇烈的溫度，熱效應越大，則峰或谷越高，面積越大。
熱重分析是利用熱天平測定試樣在加熱過程中質量的變化，然后以質量變化為縱坐標，以時間（或溫度）為橫坐標，作出熱重曲線（TG曲線）。
總之，熱分析可利用物質在熱處理過程中所發生的熱量或質量變化來判斷。
