Vật liệu lưỡng kim nhiệt là vật liệu composite được kết hợp chặt chẽ bởi hai hoặc nhiều lớp hợp kim có hệ số giãn nở tuyến tính khác nhau. Lớp hợp kim có hệ số giãn nở lớn hơn được gọi là lớp hoạt tính, và lớp hợp kim có hệ số giãn nở nhỏ hơn được gọi là lớp thụ động. Một lớp trung gian để điều chỉnh điện trở có thể được thêm vào giữa lớp hoạt tính và lớp thụ động. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi, do hệ số giãn nở khác nhau của lớp hoạt tính và lớp thụ động, hiện tượng uốn cong hoặc xoay sẽ xảy ra.