熱分析は一連の補完的な手法で構成されています。選択する手法は、研究対象の特性によって異なります。測定手法:
示差走査熱量測定（DSC）: プログラムに従ってサンプルに一定速度で温度変化を加えながら、サンプルの比熱容量変化を測定します。センサの出力はワット（W）です。
熱重量分析（TGA）: プログラムに従ってサンプルに一定速度で温度変化を加えながら、サンプルの重量変化を測定します。センサの出力はミリグラム（mg）です。
熱機械分析（TMA）: プログラムに従ってサンプルに一定速度で温度変化を加えながら、サンプルの寸法変化を測定します。センサの出力はマイクロメートル（µm）です。
動的機械分析（DMA）: 材料の弾性率（貯蔵/損失、単位: パスカル（Pa））を時間/温度/周波数の関数として測定します。他に、単位を持たない値である減衰係数（損失正接）の計算値も出力されます。
熱光学分析（TOA）: 熱分析測定中の物理的影響を視覚的に観察できます。光学機器は、ホットステージだけでなく、DSCやHP DSCにも追加できます。