Distribuția energiei termice într-un sistem determină direcția fluxului de căldură. Căldura curge din regiunile cu o mare energie în regiunile cu o energie mai mică până când energia din ambele regiuni devine aceeași. >
Cantitatea de energie termică a unei anumite mase sau volume de material se numește entalpie și este direct proporțională cu temperatura materialului. Căldura curge de la regiuni cu temperaturi ridicate la temperaturi scăzute, deoarece entalpia în regiunile cu temperatură ridicată este mai mare decât în regiunile cu temperatură scăzută. Pe măsură ce diferența de temperatură dintre două regiuni crește, viteza de căldură crește corespunzător.
Procesul poate fi comparat cu o rampă, în care diferența dintre părțile superioare și inferioare ale temperaturii este cea mai mare și cea inferioară a rampelor. Odată cu creșterea abrupței rampelor de gradient de temperatură, crește și fluxul de căldură asemănător cu apa sau cu o minge care coboară pe rampă. Materialele diferite au conductivități termice diferite, făcându-le astfel încât, chiar și atunci când diferența de temperatură dintre regiunile cu forme identice, dar diferite, este aceeași, rata la care căldura curge prin cele două materiale nu este aceeași. Revizuirea analogiei rampelor, această conductivitate termică poate fi asemănătoare cu rugozitatea sau netezirea rampelor. Materialele cu conductivitate termică ridicată au rampe netede, în timp ce cele cu conductivitate scăzută au cele groase.
