ऊष्मा का स्थानांतरण चालन, संवहन और विकिरण के माध्यम से होता है, जो पदार्थों को उनकी अवस्था और गुणों के आधार पर अलग-अलग तरीके से प्रभावित करता है। चालन में ठोस पदार्थों में आणविक कंपन के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण शामिल होता है, जबकि तरल पदार्थ (तरल पदार्थ या गैस) में गर्म अणुओं की गति के माध्यम से संवहन होता है। विकिरण, अन्य दो से अलग, किसी माध्यम की आवश्यकता नहीं है, गर्मी को विद्युत चुम्बकीय तरंगों या ऊर्जा पैकेट के रूप में स्थानांतरित करता है। विशिष्ट ऊष्मा किसी पदार्थ का तापमान बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा का एक माप है, जिसमें पानी की विशिष्ट ऊष्मा काफी अधिक होती है। जोसेफ ब्लैक की गुप्त ऊष्मा की अवधारणा तापमान परिवर्तन के बिना चरण परिवर्तन के लिए आवश्यक ऊर्जा का वर्णन करती है। ये सिद्धांत विभिन्न घटनाओं को रेखांकित करते हैं, जिनमें वायुमंडलीय तापन और इलेक्ट्रिक केतली जैसे सामान्य उपकरणों का संचालन शामिल है।