Termiske bimetalliske materialer er kompositmaterialer, der er fast forbundet af to eller flere lag legeringer med forskellige lineære udvidelseskoefficienter. Legeringslaget med en større udvidelseskoefficient kaldes det aktive lag, og legeringslaget med en mindre udvidelseskoefficient kaldes det passive lag. Et mellemlag til regulering af modstand kan tilføjes mellem det aktive og passive lag. Når omgivelsestemperaturen ændres, vil der på grund af de forskellige udvidelseskoefficienter for det aktive og passive lag forekomme bøjning eller rotation.