Cette technique se base sur le fait que lors d’une transformation physique, telle qu’une transition de phase, une certaine quantité de chaleur est échangée avec l’échantillon pour être maintenu à la même température que la référence. Le sens de cet échange de chaleur entre l’échantillon et l’équipement dépend de la nature endothermique ou exothermique du processus de transition.

Ainsi, par exemple, un solide qui fond va absorber plus de chaleur pour pouvoir augmenter sa température au même rythme que la référence. La fusion (passage de l’état solide a l’état liquide) est en effet une transition de phase endothermique car elle absorbe la chaleur. De même, l’échantillon peut subir des processus exothermiques, tels que la cristallisation, lorsqu’il transmet de la chaleur au système.

En mesurant la différence de flux de chaleur entre l’échantillon et la référence, un calorimètre différentiel à balayage peut mesurer la quantité de chaleur absorbée ou libérée au cours d’une transition. Cette technique peut également être utilisée pour observer des changements de phase plus subtils, comme les transitions vitreuses.