通常、液体、固体における比熱は、温度により極端に変化しないが、気体においては、エンタルピーの変化量や体積変化が大きく状態量として定圧比熱や定積比熱を考えなければならない。

理想気体においては

<math>C_p-C_v=R\,</math>

R：気体定数

であり常にC_p>C_vという関係がある（記事比熱比に詳しい）。このことを理解するために、エネルギーの出入りQについて定積の場合と定圧の場合を考えてみよう。

定積の場合、変化に際して系は仕事をしないから系に入ってきたエネルギーはすべて温度上昇に使える。ところが、定圧の場合には系の温度を上げた上で、さらに体積変化分の仕事をしなければならない。この仕事に内部エネルギーは使えない（理想気体の場合温度は内部エネルギーの関数である）から、結局この分のエネルギーも余分に外から与えてやらなければ成らないのである。

固体・液体の熱膨張は物質の混合等によるものも含め相により正にも負にもなるので両者の大小関係は不定である。

（気体の混合物については、一般的には、モル分圧比が成り立つ）

ある温度以上の単体の固体では定積モル熱容量C_vが一定になるというデュロン＝プティの法則(Dulong-Petit)がある。