Tepelná odolnost, tedy vlastnost materiálu nebo technického prvku fungovat i při zvýšené teplotě, aniž by se výrazně zhoršily jeho parametry nebo došlo k poškození. Termín je složen z řeckého thermos a z latinského resistentia.
V biologii a medicíně vyjadřuje, jak dobře buňky, mikroorganismy či jejich spory snášejí zahřátí a dokážou po něm dál přežívat, uplatňuje se například při hodnocení účinnosti tepelných hygienických postupů a souvisí i s tvorbou proteinů tepelného šoku.