Penelitian ini difokuskan untuk mengidentifikasi profil metakognisi siswa SMA kelas X pada materi suhu dan kalor. Desain penelitian ini adalah posttest control group design. Kemampuan metakognisi yang diidentifikasi pada penelitian ini adalah kemampuan metakognisi pengetahuan, metakognisi kontrol dan metakognisi kesadaran. Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan profil metakognisi kelas eksperimen dan kelas kontrol. Profil metakognisi pengetahuan pada kelas eksperimen adalah sebagai berikut, metakognisi pengetahuan : pengetahuan deklaratif sebanyak 80,95% siswa dapat menyebutkan konsep dengan tepat sedangkan kelas kontrol 58,09%, pengetahuan prosedural 51,43% siswa dapat menjelaskan prosedurnya dengan lengkap dan dapat menghubungkan dengan konsep sedangkan kelas kontrol 27,56, dan pengetahuan kondisional 93,34% siswa yakin dengan jawabannya sedangkan kelas kontrol 58,10. Pada kemampuan metakognisi kontrol kelas eksperimen dihasilkan skor rata-rata pada perencanaan 3,54, pemantauan 3,51 dan evaluasi 3,68, sedangkan kelas kontrol perencanaan 3,25, pemantauan 3,21 dan evaluasi 3,32. Kemampuan metakognisi kesadaran dihasilkan skor rata-rata 3,86 untuk kelas eksperimen dan 3,90 untuk kelas kontrol.