差熱分析（DTA）是在程序控制溫度下，測量物質和參比物的溫度差和溫度關系的一種技術。當試樣發生任何物理或化學變化時，所釋放或吸收的熱量使試樣溫度高于或低于參比物的溫度，從而相應地在差熱曲線上可得到放熱或吸熱峰。差熱曲線（DTA曲線）是由差熱分析得到的記錄曲線。
曲線的縱坐標為試樣與參比物的溫度差（△T），向上表示放熱反應，向下表示吸熱反應。差熱分析也可測定試樣的熱容變化，它在差熱線上反映出基線的偏離。
在熱分析方法中，差熱分析是使用得最早、應用廣和研究多的一種熱分析技術。在20世紀50年代以前，差熱分析儀大多數是實驗裝置，靈敏度和jing確度都較差。自50年以后，熱分析儀也有較大的進展。目前，新型的差熱分析儀的溫度范圍可從-180℃到2400℃，它是由低溫（-180~500℃）、中溫（室溫~1000℃）和高溫（室溫~1600℃或400~2400℃）DTA所組成。高溫DTA在加熱均勻性和對稱性方面的要求是很高的。在試樣用量上為毫克水平，充分表明現代差熱分析儀的高靈敏度。另外，還設計有定量和高壓的差熱分析儀，它們能分別測定所研究物質的定量和高壓的熱性質數據。由于差示掃描量熱儀（DSC)的出現，差熱分析儀主要應用于中、高溫和高壓以及腐蝕性材料的研究，所以它廣泛地應用于礦物、陶瓷、水泥、催化、冶金等領域。