Przewodnictwo, konwekcja i promieniowanie to wszystkie formy przekazywania ciepła, ale polegają one na różnych interakcjach fizycznych w celu przeniesienia ciepła. Przewodnictwo występuje, gdy ogrzana stała substancja przenosi ciepło. Konwekcja polega na pośredniej substancji do przenoszenia ciepła. Promieniowanie wykorzystuje fale elektromagnetyczne do przenoszenia ciepła i nie wymaga kontaktu materii z ciałem.
Materiały przewodzące mają niską pojemność cieplną, co oznacza, że doświadczają dużych zmian temperatury od niewielkich ilości energii cieplnej. Gdyby było odwrotnie, materiał byłby słabo przewodzący, ale dobrym izolatorem. Konwekcja ma miejsce, gdy ciecz lub substancja gazowa przewodzi ciepło, takie jak gotowanie za pomocą konwekcyjnego pieca powietrznego lub wrzącej doniczki z wodą. Słońce może przenosić ciepło w próżni kosmicznej, ponieważ wykorzystuje promieniowanie, które nie wiąże się z fizycznym kontaktem.
Badanie przenoszenia ciepła i związanych z nim zmian nosi nazwę termodynamiki. Każda substancja ma wewnętrzną energię opartą na aktywności kinetycznej swoich cząsteczek. Kiedy ta energia jest przenoszona z jednego ciała lub systemu, nazywa się ją ciepłem. Przeniesienie ciepła może mieć wiele różnych efektów, z których najbardziej zauważalne są przejścia fazowe pomiędzy stanami stałymi, ciekłymi i gazowymi. To dlatego lód topi się w ciekłej wodzie, gdy się nagrzewa.
