Yếu tố cần thiết cho sự truyền nhiệt từ vật này sang vật khác là hai vật phải có nhiệt độ khác nhau. Nhiệt luôn "chảy" hoặc di chuyển từ vật nóng hơn sang làm mát hơn, trừ khi có một số loại tác nhân bên ngoài đang hoạt động.
Khi nhiệt truyền đi, vật ấm hơn sẽ nguội đi và vật lạnh hơn sẽ nóng lên cho đến khi chúng đạt cùng nhiệt độ, hay còn gọi là "cân bằng nhiệt". Khi điều đó xảy ra, quá trình truyền nhiệt sẽ dừng lại.
Sự trao đổi nhiệt năng liên quan đến sự thay đổi của một yếu tố chuyên sâu hoặc một yếu tố mở rộng (còn được gọi là công suất), bất kể nhiệt năng được trao đổi thông qua thực hiện công việc hay thông qua dòng nhiệt. Trong trao đổi nhiệt, yếu tố lớn là nhiệt độ và yếu tố rộng là entropi.
Có ba cách khác nhau để nhiệt truyền từ vật này sang vật khác: dẫn truyền, đối lưu và bức xạ. Sự dẫn điện liên quan đến sự truyền nhiệt qua các nguyên tử va chạm vào nhau. Sự đối lưu, xảy ra trong không khí và chất lỏng, sẽ tiến thêm một bước nữa. Sự truyền nhiệt ban đầu là thông qua sự dẫn truyền, nhưng sau đó hình thành một vòng lặp với các vùng ấm tăng lên và các vùng mát giảm xuống, tạo ra hiệu ứng hình tròn được gọi là "ô đối lưu". Trong bức xạ nhiệt, cân bằng nhiệt có nghĩa là các hạt hấp thụ cùng một lượng bức xạ từ môi trường xung quanh mà chúng đang tự bức xạ ra ngoài, do đó không có gì thay đổi. Sự truyền nhiệt xảy ra khi các hạt phát ra nhiều bức xạ hơn mức chúng hấp thụ từ môi trường của chúng.
