Condução, convecção e radiação são todas formas de transferência de calor, mas dependem de diferentes interações físicas para transferir calor. A condução ocorre quando a matéria sólida aquecida transfere calor. A convecção depende de uma substância intermediária para transferir calor. A radiação usa ondas eletromagnéticas para transferir calor e não requer contato matéria a matéria.
Os materiais condutores têm uma baixa capacidade de calor, o que significa que experimentam grandes mudanças de temperatura devido a pequenas quantidades de energia térmica. Se o inverso fosse verdadeiro, o material seria um mau condutor, mas um bom isolante. A convecção ocorre quando uma substância líquida ou gasosa conduz calor, como cozinhar em um forno de ar de convecção ou em uma panela de água fervente. O sol pode transferir calor através do vácuo do espaço porque usa radiação, que não envolve nenhum contato físico.
O estudo da transferência de calor e das mudanças associadas a ela é denominado termodinâmica. Cada substância possui uma energia interna baseada na atividade cinética de suas moléculas. Quando essa energia é transferida de um corpo ou sistema, é chamada de calor. A transferência de calor pode ter uma variedade de efeitos, sendo os mais perceptíveis as transições de fase entre os estados sólido, líquido e gasoso. É por isso que o gelo derrete em água líquida à medida que se aquece.
