ظاهرة الفحص الحرارية (Thermal denaturation) هي عملية تغير في شكل البروتين الذي يحدث عند تعرضه لدرجات حرارة مرتفعة. وتستخدم هذه الظاهرة في الكيمياء الحيوية من أجل دراسة خواص البروتينات واستخراج المعلومات الحرارية عنها.
وتعتمد ظاهرة الفحص الحرارية على الحركة الحرارية العشوائية للذرات والجزيئات، حيث يزيد ارتفاع درجة الحرارة عندما تتجاوز حداً معيناً، فإن يتم تشويه بنية البروتين مما يؤدي إلى فقدانه لخصائصه الوظيفية وثباتية.
وتعتبر هذه الظاهرة مهمة في العديد من التطبيقات البيولوجية والطبية ومنها تحديد طرق القياس في فحص الأدوية والإنزيمات والبروتينات. وتستخدم هذه الظاهرة في تحليل البروتينات المختلفة، وفي تقدير معدل التفاعلات الانزيمية والمساعدات الحيوية المختلفة، وفي تتبع المرض والفحص الطبي، كما تستخدم في تطوير وتصنيع الأدوية الحيوية والعلاجية.