Nhiệt có thể truyền giữa các vật thể theo một trong ba cách tùy thuộc vào môi trường: dẫn truyền, đối lưu hoặc bức xạ. Sự dẫn điện xảy ra trong chất rắn, đối lưu xảy ra trong chất lỏng hoặc chất khí và bức xạ xảy ra trong hầu hết mọi môi trường , kể cả chân không. Ba phương pháp truyền nhiệt có tốc độ và hiệu suất giảm dần, tùy thuộc vào nguồn và sự chênh lệch của nhiệt độ.
Sự dẫn điện xảy ra khi chất rắn tiếp xúc trực tiếp với chất rắn khác. Nhiệt lượng là một hàm của động năng; các phân tử của các vật ấm hơn chuyển động nhanh hơn các phân tử của các vật lạnh hơn. Khi một phân tử chuyển động nhanh hơn va chạm với một phân tử chuyển động chậm hơn, chúng sẽ trao đổi động năng và nhiệt năng. Tốc độ xảy ra hiện tượng này phụ thuộc vào kích thước của các vật thể và sự chênh lệch nhiệt độ. Ví dụ, thả một viên đá vào bát súp nóng sẽ làm cho viên đá tan nhanh chóng.
Đối lưu xảy ra trong chất lỏng. Khi chất lỏng nóng lên, các phân tử của nó ít cứng hơn và ít đặc hơn. Điều này làm cho chúng tăng lên, di chuyển chất lỏng lạnh hơn bên dưới, nơi nó được làm nóng lên để tạo thành dòng đối lưu mang nhiệt từ nơi này sang nơi khác.
Bức xạ xảy ra ở khắp mọi nơi, ngay cả trong chân không của không gian. Mọi vật thể đều tỏa nhiệt và năng lượng, truyền qua sóng điện từ; vật càng nóng thì nó phát ra sóng có tần số càng cao. Khi mắt bếp nóng lên, tần số phát xạ của nó tăng lên, cho đến khi bước sóng của ánh sáng nhìn thấy được. Đây là lý do tại sao mắt phát sáng đỏ khi nó nóng lên; một máy quay video hồng ngoại có thể phát hiện bức xạ ngay cả trước khi nó có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Khi nóng lên, nó cuối cùng phát ra bức xạ tia cực tím, gamma và tia X.
