Pojemność cieplna, stosunek ciepła pochłoniętego przez materiał do zmiany temperatury. Jest ona zwykle wyrażana w kaloriach na stopień w odniesieniu do rzeczywistej ilości materiału, najczęściej mola (masa cząsteczkowa w gramach). Pojemność cieplna wyrażona w kaloriach na gram nazywana jest ciepłem właściwym. Definicja kalorii oparta jest na cieple właściwym wody, określonym jako jedna kaloria na stopień Celsjusza.
W wystarczająco wysokich temperaturach, pojemność cieplna na atom ma tendencję do bycia taką samą dla wszystkich pierwiastków. Dla metali o większej masie atomowej to przybliżenie jest już dobre w temperaturze pokojowej, dając początek prawu Dulonga i Petita (patrz prawo Dulonga-Petita). Dla innych materiałów, pojemność cieplna i jej zmiany w temperaturze zależą od różnic w poziomach energetycznych atomów (dostępne stany kwantowe). Pojemność cieplną mierzy się za pomocą różnych kalorymetrów, a korzystając ze sformułowania trzeciego prawa termodynamiki, pomiary pojemności cieplnej stały się ważne jako środek do określania entropii różnych materiałów.
.