熔化熱，亦稱熔解熱[1]，是單位質量物質由固態轉化為液態時，物體需要吸收的熱量[1]。物體熔化時的溫度稱為熔點。
熔化熱是一種潛熱，在熔化的過程中，物質不斷吸收熱量而溫度不變，因此不能通過溫度的變化直接探測到這一熱量。每種物質具有不同的熔化熱。晶體在一定壓強下具有固定的熔點，也具有固定的熔化熱；非晶體，比如玻璃和塑料，不具有固定的熔點，因而也不具有固定的熔化熱。[2]
同一種物質中，液態比固態擁有更高的內能，因此，在熔化的過程中，固態物質要吸收熱量來轉變為液態。同樣，物質由液態轉變為固態時，也要釋放相同的能量。[1]液體中的物質微粒與固體中的相比，受到更小的分子間作用力，因此擁有更高的內能。
熔化熱的數值在大多數情況下是大於0的，表示物體在熔化時吸熱，在凝固時放熱，而氦是唯一的例外。氦-3在溫度為0.3開爾文以下時，熔化熱小於0。氦-4在溫度為0.8開爾文以下是也輕微地顯示出這種效應。這說明，在一定的恆定壓強下，這些物質凝固時會吸收熱量。
熔化熱數據也能用來計算固體物質在水中的溶解度。在理想溶液中，溶質達到飽和時的摩爾分數
是該溶質熔化熱、熔點
和溶液溫度的函數。
這裏的R是普適氣體常數。
比如，298K（約25℃）時，對乙酰氨基酚在水中的溶解度為：
換算為克/升：
這樣計算得出的理論值與實際值（240 g/L）的誤差為11%。由於溶液並不是理想溶液，若將額外的熱容量的影響考慮在內，將得到更精確的結果。[12]
固體在溶劑中溶解，達到溶解平衡後，溶液中的溶質與未溶固體的化學勢是相同的：
或
其中
是該條件下，該固體熔液的化學勢。這一步利用了理想溶液的假設和拉烏爾定律。化簡後得到：
又因為：
其中
是摩爾熔化自由焓變。所以溶質固體和溶質熔液之間的化學勢差異遵循以下方程：
應用吉布斯－亥姆霍茲方程：
經過計算得到：
或：
對上面的方程等號兩邊進行積分（忽略了摩爾熔化焓隨溫度的改變）
可以得到最終結果：
