热重法的应用主要在金属合金，地质，高分子材料研究，药物研究等方面。

1、金属与气体反应的测定

金属和气体的反应是气相-固相反应，可用热重法测定反应过程的质量变化与温度的关系，并可作反应量的动力学分析。这类实验甚至可在SO₂，NH₃之类的腐蚀性气氛中进行。图中所示是氧化铁在氢气中的还原反应。实验条件：氢气流速30mL/min，升温速率10℃/min，样品量23.6mg。还原反应按下式进行：

Fe₂O₃ ＋ 3H₂ ＝ 2Fe ＋ 3H₂O

在500℃左右时，失重量为30.1％，表明氧化铁几乎全部被还原。

类似地，也可测出铁在空气中的氧化增重。 2、金属磁性材料的研究：

金属磁性材料的特性：有确定的磁性转化温度（即居里点）。在外加磁场的作用下，磁性物质受到磁力作用，在热天平上显示一个表观质量值，当温度升到该磁性物质的磁性转变温度时，该物质的磁性立即消失，此时热天平的表观质量变为零。利用这个特性，可以对热重仪器进行温度校正。 

3、在地质方面的应用

矿物鉴定：矿物的热重曲线会因其组成、结构不同而表现出不同的特征。通过与已知矿物特征曲线进行起始温度、峰温及峰面积等的比较便可鉴定矿物。

由于热分析的数据具有程序性特点，因而要注意试验条件引起实验结果的差异。

矿物定量：矿物因受热而脱水、分解、氧化、升华等均可引起质量变化。可根据矿物中固有组分的脱出量来测定试样中矿物的含量。