La transferencia de calor intercambia energía entre dos sistemas. Esta transferencia puede ser entre objetos sólidos, líquidos, gases o una combinación de tipos de estado. Existen tres tipos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación.
La conducción es la transferencia de calor directa de dos objetos en contacto entre sí. La convección es la transferencia debido al flujo de un líquido o gas a través de otro objeto; cuanto mayor sea la velocidad del líquido o gas, mayor será la cantidad de transferencia de calor. La radiación es la transferencia de energía térmica en forma de ondas electromagnéticas.
Cualquier cosa que tenga masa tiene energía. Las moléculas de los objetos vibran en relación con el calor que contienen; Cuanto más calor, más vibración. Esto es fácil de ver cuando el agua se enfría hasta el punto de congelación. A medida que el agua se enfría, la energía contenida en las moléculas de agua disminuye, disminuyendo su velocidad. A cero grados centígrados, las moléculas alcanzan un punto en el que ya no pueden permanecer en forma líquida y convertirse en hielo. En el punto de ebullición del agua, a 100 grados centígrados, el agua ha obtenido suficiente transferencia de calor para formar un gas, visto como vapor. El cero absoluto es el límite inferior del calor. Predice que una vez que se alcanza este límite, el movimiento molecular de un cristal se detiene por completo.