O calor difere da energia térmica porque o calor é a transferência de energia térmica de um local, objeto ou substância para outro. Assim, o calor é um processo que ocorre com a energia térmica e não tem sentido sem ela . A energia térmica é a energia cinética aleatória das moléculas constituintes ou átomos de uma substância e é transferida como calor por condução, convecção ou radiação.
Em qualquer temperatura acima do zero absoluto, os átomos ou moléculas constituintes de uma substância estão em movimento aleatório constante. Nos sólidos, esse movimento é altamente restrito e assume a forma de vibração molecular. Em fluidos, principalmente gases, as partículas se movem em linha reta até encontrar outra partícula, ricocheteando e transferindo energia entre elas. Essa transferência direta é o tipo de aquecimento conhecido como condução. A condução também ocorre com sólidos em contato com outras substâncias, quando as partículas vibrantes transferem energia de uma para outra.
A radiação também ocorre em sólidos e fluidos. Este tipo de calor é a conversão de energia cinética térmica em energia eletromagnética. Em seguida, viaja por meio de fótons para outro objeto, onde é absorvido e convertido de volta em energia térmica. A convecção, por outro lado, só ocorre em fluidos, onde um fluido com energia térmica viaja como uma corrente de um local para outro, aquecendo uma nova área por meio de um dos outros processos.
