差示熱分析儀是在程序控制溫度下，測量物質與參比物之間的溫度差與溫度的函數關系的儀器。供研究物質的物理和化學變化的速率與溫度的關系，以及物質在熱能作用下某些物理化學性質所表現的特征。
工作原理：
將待測試樣和參比物（熱惰性物質）置于同一條件的爐體中，按給定程序等速升溫或降溫，當加熱試樣在不同溫度下產生物理、化學性質的變化（如相變，結晶構造轉變，結晶作用，沸騰，升華，氣化，熔融，脫水，分解，氧化，還原……及其他反應）時，伴隨吸熱或放熱，試樣自身的溫度低于或高于參比物質的溫度，即兩者之間產生溫差。溫差的大小（反應前和反應后二者的溫差為零）和極性由熱電偶檢測，并轉換為電能，經放大器放大輸入記錄儀，記錄下的曲線即為差熱曲線。差熱分析儀是研究細小的粘土礦物和含水礦物的不可少的工具。
差示熱分析儀主要由加熱、測量和記錄三部分構成。加熱部分有電爐和樣品等；測量部分有溫差熱電偶、檢流計和高溫計等，新式的記錄設備為自動筆記錄儀，其中最主要的部件為溫差熱電偶。
不同的礦物有其不同的熱效應，因而其差熱曲線的特征也是不相同的。因此，根據礦物的差熱曲線特征，可以鑒別礦物。對單成分的黏土巖，差熱分析效果很好。對于以某一成分為主的黏土巖，差熱分析效果也不錯。復成分的黏土巖，也可以根據其差熱曲線特征（如吸熱谷和放熱峰的溫度、谷和峰的面積、對稱程度等），與單礦物的差熱曲線進行對比，分析判斷。但是，僅僅根據差熱分析資料確定這些復成分，還是有困難的。不過與其他方法相配合，仍可得到較滿意的結果。
