Brightstorm explica que a transferência de energia térmica envolve a transferência interna de energia, da qual existem três tipos principais: condução, radiação e convecção. Quando há diferença de temperatura entre os sistemas envolvidos, as transferências de calor do sistema mais quente para o sistema mais frio, é por isso que as bebidas quentes ficam frias.
A condução envolve a transferência de calor entre átomos que estão em contato direto. Se o átomo for um bom condutor de calor, a transferência de calor ocorre mais rapidamente. Quando uma substância sofre aquecimento, suas moléculas vibram mais e ganham mais calor. A BBC define convecção como a transferência de calor de um local quente para um local frio, principalmente em líquidos ou gases. Ocorre quando as partes mais quentes de um líquido sobem para áreas mais frias do mesmo. As partículas com mais energia térmica sobem para tomar o lugar das partículas com menos energia térmica.
Em nítido contraste, a radiação não envolve o contato direto entre a fonte de calor e o objeto sendo aquecido. Brightstorm define radiação como o movimento de ondas eletromagnéticas. Nesse tipo de transferência de energia térmica, o calor pode ser transferido por meio do espaço vazio, como quando o sol aquece a Terra.