A condução de calor depende da configuração eletrônica, densidade, temperatura e dimensões do material. Condução não deve ser confundida com condutividade, que é independente de dimensão.
A condução de calor envolve a transferência direta de calor através da matéria por meio de contato físico. A condução envolve o fluxo de energia interna de uma região de temperatura mais alta para uma de temperatura mais baixa. A condutividade do material depende do número de partículas portadoras livres que podem transferir energia cinética de uma parte do material para outra. Conforme o número de portadores aumenta, a condutividade também aumenta.
Sólidos iônicos têm baixa condutividade porque seus íons são fixados em posições de rede cristalina com seus elétrons ligados a essas posições. Sólidos metálicos têm altas condutividades porque seus elétrons da camada de valência, que agem como portadores livres, são deslocalizados. Isso significa que eles estão livres para se mover pela estrutura, transferindo energia cinética por meio desse movimento. Os melhores condutores de metal elementar, em ordem decrescente de condutividade à temperatura ambiente, são prata, cobre, ouro, alumínio e tungstênio. O melhor condutor de todos é o hélio líquido, que só pode existir em temperaturas logo acima do zero absoluto.
A temperatura absoluta afeta negativamente a condutividade dos materiais metálicos, porque conforme a temperatura aumenta, os núcleos de íons metálicos começam a vibrar mais vigorosamente em torno de suas posições de equilíbrio. Isso aumenta a probabilidade de um elétron ser impedido ou desviado por esses núcleos de metal, diminuindo a condutividade.
