La teoría cinética de la materia afirma que todas las fases de la materia tienen partículas que se mueven libremente. El calor se transfiere cuando las partículas de alta energía y movimiento libre chocan con partículas más lentas. Una reacción en cadena de colisiones hace que el calor se transfiera de una parte del sólido a la otra.
La temperatura de un objeto se basa en la energía cinética de las partículas dentro de él. Cuando un objeto se calienta, las partículas que se mueven libremente cerca de la fuente de calor se excitan y crean calor en el objeto. Estas partículas excitadas se mueven más rápido y eventualmente chocan con partículas más lentas. Las partículas más lentas se excitan y absorben la energía de la otra partícula, que transfiere calor. A medida que las partículas excitadas continúan chocando con las partículas más lentas, el calor creado se transfiere a cada partícula más lenta, moviéndose a través de la superficie del objeto.
La transferencia de calor en los gases es débil debido a la distancia entre las partículas. Los sólidos tienen menos distancia entre las partículas, pero la estructura del sólido restringe el movimiento, por lo que la madera no tiene una buena transferencia de calor. El proceso de transferencia de calor de partículas de mayor temperatura o energía a temperaturas más bajas o partículas de energía más baja se llama conducción. Las transferencias de calor causadas por la radiación y la convección se rigen de manera diferente.