Dilatometrie (DIL) is een techniek waarbij een maatverandering van een stof onder verwaarloosbare belasting wordt gemeten (bijvoorbeeld uitzettingsmeting of krimpmeting) als functie van de temperatuur, terwijl de stof wordt onderworpen aan een gecontroleerd temperatuurprogramma in een gespecificeerde atmosfeer.
Hiervoor is een breed scala aan dilatometers: enkele dilatometers, dubbele dilatometers, quattrodilatometers, quenchende dilatometers, deformatiedilatometers, laserdilatometers, verwarmingsmicroscopen en optische dilatometers in een temperatuurbereik van -263°C tot 2800°C.