Nhiệt truyền từ vật này sang vật khác bằng cách dẫn, đối lưu hoặc bức xạ, tùy thuộc vào trạng thái vật lý của môi trường mà nó phải truyền qua. Nhiệt luôn truyền từ vùng có nhiệt độ cao sang vùng có nhiệt độ thấp hơn. Không có sự chênh lệch nhiệt độ thì không thể có dòng nhiệt.
Chất rắn truyền nhiệt thông qua sự dẫn điện. Vật cần đốt nóng phải tiếp xúc với nguồn nhiệt. Các phân tử gần nguồn nhiệt nhất được đốt nóng trước. Sau đó, chúng truyền nhiệt năng cho phần còn lại của các phân tử trong vật thể.
Chất lỏng truyền nhiệt qua đối lưu. Các phân tử chất lỏng khi bị đốt nóng lên ít đặc hơn vì chúng có động năng cao hơn và chuyển động tăng lên của chúng khiến chúng phân tán ra xa nhau. Do đó, trong đối lưu, chất lỏng nóng dâng lên và chất lỏng lạnh chìm xuống.
Bức xạ không cần môi trường để truyền nhiệt. Dòng nhiệt như một sóng hồng ngoại, là một loại sóng điện từ. Đây là cách nhiệt truyền từ mặt trời đến trái đất.
Để nhiệt lượng truyền qua thì giữa hai vật tham gia truyền nhiệt phải có sự chênh lệch nhiệt độ. Nhiệt độ cho biết động năng trung bình của các phân tử của một vật. Nếu các phân tử có động năng lớn và chuyển động nhanh dần đều thì vật đó có nhiệt độ cao. Các phân tử này có khả năng truyền năng lượng của chúng cho các phân tử có động năng thấp hơn (phân tử lạnh hơn). Do đó, nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho đến khi cả hai vật đạt cùng nhiệt độ.