Totul din univers care este deasupra absolutului zero eliberează căldură. Numai o substanță ipotetică care este perfect ordonată având zero entalpie și entropie la zero absolută și ale căror atomi staționează nu oferă căldură. /p>
Transferul de căldură prin conducție, convecție sau radiație rezultă atunci când atomii vibrează din cauza energiei termice. În conducție, această vibrație induce vibrații în atomii din apropiere, transferând căldură către acești atomi învecinați. Acești atomi induc apoi vibrația în atomii lor învecinați și așa mai departe până când substanța este încălzită. Odată ce toți atomii vibrează în sincronizare, nu mai există transfer de căldură.
Convecția are loc atunci când atomii care vibrează termic sunt liberi să se miște ca lichid sau gaz. Acești atomi de fluid care vibrează termic se ciocnesc și se amestecă unul cu celălalt, provocând schimbarea căldurii. Convecția este diferită de conducție prin faptul că implică transferul de masă pe lângă transferul de căldură; căldura este transferată în mișcarea atomilor în loc să fie doar între atomii fixi.
Radiația apare atunci când atomii care vibrează termic dau pe fotoni de energie. Cu cât aceste atomi vibrează mai viguros, cu atât energia fotonilor pe care îi emit este mai mare. Spre deosebire de conducție și convecție, care necesită un mediu material, radiația poate transfera căldura printr-un vid.