同步熱分析儀是通過加熱過程中的吸熱和放熱的行為以及材料的重量變化來研究材料加熱時所發生的物理化學變化過程。通常是材料科學方面的基本的設備之一。一般同步熱分析儀由加熱系統、溫度控制系統、信號放大系統、差熱系統和記錄系統等組成。
同步熱分析儀可應用于：同步測量熱重與差熱信息；廣泛應用于陶瓷、玻璃、金屬／合金、礦物、催化劑、含能材料、塑膠高分子、涂料、醫藥、食品等各種領域。
物質受熱時發生重量的變化，就可以用熱重法來研究其變化過程。熱重法所測的性質包括腐蝕，高溫分解，吸附/解吸附，溶劑的損耗，氧化/還原反應，水合/脫水，分解，黑煙末等，目前廣泛應用于塑料、橡膠、涂料、藥品、催化劑、無機材料、金屬材料與復合材料等各領域的研究開發、工藝優化與質量監控。
同步熱分析儀的研究具體包括：
無機物、有機物及聚合物的熱分解；金屬在高溫下受各種氣體的腐蝕過程；固態反應；礦物的煅燒和冶煉；液體的蒸餾和汽化；煤、石油和木材的熱解過程；含濕量、揮發物及灰分含量的測定；升華過程；脫水和吸濕；爆炸材料的研究；反應動力學的研究；發現新化合物；吸附和解吸；催化活度的測定；表面積的測定；氧化穩定性和還原穩定性的研究；反應機制的研究。
