Wiemy, że ciepło jest formą energii, która tworzy ruch molekularny. Molekuły z dużą ilością ciepła poruszają się szybciej, a molekuły z mniejszą ilością ciepła poruszają się wolniej. Wiemy również, że gdy cząsteczki nagrzewają się i poruszają się szybciej, rozkładają się i obiekty rozszerzają się (stają się większe). Nazywa się to rozszerzalnością cieplną.
Przekazywanie ciepła to fizyczny akt zmiany energii cieplnej pomiędzy 2 systemami poprzez rozpraszanie ciepła. Temperatura oraz przepływ ciepła (energia cieplna w rozumieniu fizyki) są podstawowymi zasadami transferu ciepła. Ilość energii cieplnej, która może być uzyskana jest określana przez temperaturę, a także przepływ ciepła reprezentuje ruch energii cieplnej.
W skali mikroskopowej, energia kinetyczna molekuł jest bezpośrednim odniesieniem do energii cieplnej. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta pobudzenie termiczne w obrębie molekuł. Energia jest przenoszona z obszaru o wyższej energii kinetycznej do obszaru o niższej energii kinetycznej. Najprościej rzecz ujmując, transfer ciepła można podzielić na 3 szerokie kategorie: zjawisko fizyczne, konwekcja i promieniowanie. (Rys. 1)