Sự bay hơi xảy ra do sự truyền năng lượng giữa các phân tử do va chạm ngẫu nhiên có thể kích thích các phân tử chuyển từ chất lỏng sang chất khí. Trong khi một số mức độ bay hơi có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn độ sôi của chất lỏng điểm, việc bổ sung năng lượng, thường là thông qua nhiệt, là cần thiết để tạo ra sự bay hơi.
Sự bay hơi có thể được nhìn thấy trong cả quá trình tự nhiên và nhân tạo. Bốc hơi là một bước chính của chu trình nước. Nước lỏng trong lòng đất và các vũng nước bốc hơi, thường là nhờ sức nóng của ánh sáng mặt trời, và bốc lên cho đến khi chúng ngưng tụ thành mây. Sự bay hơi cũng là một phần quan trọng của nhiều quá trình hóa học, như chưng cất, nơi các chất được tách ra khỏi hỗn hợp bằng cách làm bay hơi và ngưng tụ chất có nhiệt độ sôi thấp hơn.