ガスが発する輝線の幅のうち、ガスを構成する原子や分子が熱運動することで生じるもの。同種の気体の場合はガスの温度に関係し、高温ほど幅が広い。熱運動によるドップラー効果が原因で、これによる輝線輪郭の形状はガウス分布（正規分布）関数型になる。自然幅、圧力幅も参照。