O fator necessário para o fluxo de calor de um objeto para outro é que os dois objetos devem ter temperaturas diferentes. O calor sempre "flui", ou se move, do objeto mais quente para o mais frio, a menos que haja algum tipo de agente externo trabalhando.
Conforme o calor flui, o objeto mais quente esfria e o objeto mais frio aquece até atingir a mesma temperatura, ou "equilíbrio térmico". Assim que isso acontecer, o processo de transferência de calor será interrompido.
A troca de energia térmica envolve uma mudança de um fator intensivo ou extenso (também conhecido como capacidade), independentemente de a energia térmica ser trocada através da realização do trabalho ou através do fluxo de calor. Na troca de calor, o fator intensivo é a temperatura e o fator extensivo é a entropia.
Existem três maneiras diferentes de o calor fluir de um objeto para outro: condução, convecção e radiação. A condução envolve a transferência de calor por meio de átomos colidindo uns com os outros. A convecção, que ocorre no ar e nos fluidos, dá um passo adiante. A transferência inicial de calor é por condução, mas então um loop se forma com as áreas quentes subindo e as áreas frias caindo, criando um efeito circular chamado de "célula de convecção". Na radiação de calor, o equilíbrio térmico significa que as partículas estão absorvendo a mesma quantidade de radiação de seus arredores que estão irradiando para fora, então nada muda. A transferência de calor ocorre quando as partículas estão emitindo mais radiação do que absorvendo de seu ambiente.
