Conducția, convecția și radiația sunt toate formele de transfer de căldură, însă se bazează pe interacțiuni fizice diferite pentru transferul căldurii. Conducția are loc atunci când materia solidă încălzită transferă căldura. Convecția se bazează pe o substanță intermediară pentru a transfera căldură. Radiația utilizează unde electromagnetice pentru a transfera căldură și nu necesită un contact între materie și materie.
Materialele conductoare au o capacitate scăzută de căldură, ceea ce înseamnă că acestea se confruntă cu schimbări mari de temperatură din cantități mici de energie termică. Dacă inversa era adevărată, materialul ar fi un conductor slab, dar un bun izolator. Convecția apare atunci când o substanță lichidă sau gazoasă conduce căldură, cum ar fi gătitul cu un cuptor de aer cu convecție sau un vas de apă fierbinte. Soarele poate transfera căldura prin vidul spațiului, deoarece utilizează radiații, care nu implică nici un contact fizic.
Studiul transferului de căldură și al schimbărilor asociate cu acesta se numește termodinamică. Fiecare substanță are o energie internă bazată pe activitatea cinetică a moleculelor sale. Când această energie este transferată de la un organism sau sistem, se numește căldură. Transferul de căldură poate avea o varietate de efecte, cele mai vizibile fiind tranzițiile de fază dintre stările solide, lichide și gazoase. Acesta este motivul pentru care gheața se topește în apă lichidă când se încălzește.
