プラントの起動、定常運転、停止等によるプラントの状態変化に従ってプラント構成部材に温度変動や温度勾配変動が生じる。このような状態変化に伴って温度変動や温度勾配変動が、プラント寿命中に数十回から数千回も生じる。この変動をサーマルサイクルといい、これによって熱ひずみ（熱応力）が生じ構造物の疲労破壊や熱ラチェト（進行性変形）が生じるので、サーマルサイクルを考慮した構造設計を行う必要がある。