熱同步分析儀將熱重分析TG與差熱分析DTA或差示掃描量熱法DSC相結合。在同一測量中，使用同一樣品可以同步獲得熱重和差熱信息。

　　當被測物質在熱同步分析儀的加熱過程中升華、汽化、分解氣體或失去結晶水時，被測物質的質量會發生變化。此時，熱重曲線不是直線而是遞減的。通過分析熱重曲線，可以知道被測物質在什么溫度下發生變化，根據失重情況，可以計算出有多少物質流失。

　　從熱重曲線可知，硫酸銅5H2O中的五種結晶水分三步去除。熱重分析實驗有助于研究晶體性質的變化，如熔化、蒸發、升華和吸附等物理現象。也有助于研究物質的脫水、解離、氧化、還原等化學現象。熱分析通常可以分為兩類：動態(升溫)和靜態(恒溫)。熱重試驗得到的曲線稱為熱重曲線(TG曲線)。TG曲線以質量為縱坐標，質量自上而下遞減。以溫度(或時間)為橫坐標，溫度(或時間)從左向右遞增。

　　熱同步分析儀可用于同步測量熱重和差熱信息;廣泛應用于陶瓷、玻璃、金屬/合金、礦物、催化劑、含能材料、塑料聚合物、涂料、醫藥、食品等領域。

　　當一種物質在熱同步分析儀加熱時改變其重量時，可以用熱重分析法對其進行研究。熱重法測量的性質包括腐蝕、高溫分解、吸附/解吸、溶劑損失、氧化/還原反應、水合/脫水、分解、黑煙粉等。目前廣泛應用于塑料、橡膠、涂料、醫藥、催化劑、無機材料、金屬材料、復合材料等各個領域的研發、工藝優化和質量控制。

　　熱同步分析儀的研究具體包括：

　　無機物、有機物和聚合物的熱分解;金屬在高溫下會被各種氣體腐蝕;固態反應;礦物的煅燒和冶煉;液體的蒸餾和蒸發;煤、油和木材的熱解過程;水分、揮發物和灰分的測定;升華過程;以及脫水和吸濕;爆炸材料研究;反應動力學研究;新化合物的發現;吸附和解吸;催化活性的測定;表面積的測量;氧化穩定性和還原穩定性的研究：反應機理研究。

　　熱同步分析儀是通過材料的吸熱和放熱行為以及重量變化來研究材料在加熱過程中的物理化學變化過程。它通常是材料科學中的基本設備之一。通用熱同步分析儀由加熱系統、溫度控制系統、信號放大系統、差熱系統和記錄系統組成。