Пренос топлоте се одвија помоћу три главна механизма: проводење, где ригорозно вибрирајући молекули преносе своју енергију на друге молекуле са нижом енергијом; конвекција, при којој кретање флуида у маси изазива струје и вртлоге који поспешују мешање и расподелу топлотне енергије; и зрачење, где вруће тело емитује енергију која може деловати на други систем помоћу електромагнетних таласа. Конвекција и проводљивост су две најистакнутије методе преноса топлоте у течностима и гасовима.
Генерал Цондуцтион
Кондукција се обично јавља у чврстим супстанцама. Плоче електричних шпорета користе проводљиви пренос топлоте да врело воде прокључа: топлотна енергија се преноси из врућег горионика у хладни лонац, што доводи до повећања температуре воде. Кондукција се дешава због вибрација молекула. У чврстој супстанци, атоми, распоређени врло чврсто у решеткасте структуре, имају врло мало слободе да се крећу у свемиру. Како се пламеник загрева, атоми у металу почињу да вибрирају све брже и брже како им се енергија повећава. Када хладну посуду са водом поставите на горионик, стварате температурни градијент - место за одлив топлоте. Будући да енергија тече из врућих у хладније ствари, вибрацијски атоми горионика преносе део своје топлоте на атоме који чине метал вашег лонца воде. То доводи до атома лонца да вибрирају, преносећи своју енергију у воду.
Провођење у гасовима и течностима
Провођење је уобичајено за чврсте материје, али у принципу се може - и догађа се - у течностима и гасовима, само не баш добро. Будући да молекули течности имају већу слободу кретања него у чврстим телима, мања је шанса да се вибрациони молекули сударе са другим и пренесу енергију кроз течност. Заправо, ваздух је толико лош проводник да се користи за изолацију домова. Неки енергетски ефикасни прозори између себе имају „ваздушне просторе“ који стварају џеп ваздуха између унутрашњости куће и хладног спољашњег ваздуха. Будући да ваздух не спроводи топлоту добро, више топлоте остаје у кући јер ваздух отежава пролазак ове топлотне енергије напоље.
Конвекција
Конвекција је далеко најефикаснији и најчешћи начин преноса топлоте кроз течности и гасове. Појављује се када се неки делови течности загреју више од других, узрокујући да течности у течности које је покрећу равномерније распоређују ту топлоту. Замислите кућу зими. Можда сте приметили да је у поткровљу увек веома топло, док је подрум обично хладан. То се дешава јер када се ваздух загреје, постаје лаган, због чега се креће према плафону. Хладни ваздух је много тежи и пада на под. Како се врући ваздух помера према плафону, а хладни ваздух пада, ове две врсте ваздуха се сударају и мешају, узрокујући топлота из топле руке да се пренесе на хладнији ваздух и тако дистрибуира топлоту по соби.
Зрачење
Зрачење се јавља када се тело довољно загреје да емитује електромагнетну енергију. Сунце је класичан пример радијационог преноса топлоте: веома је далеко у свемиру, али довољно је топло да осетите његову топлоту. Осећате ову врућину због зрачења, па чак и у хладном дану сунце се осећа топло. Електромагнетна енергија може путовати празним простором и узроковати загревање циљног објекта из далека. Радијативни пренос топлоте се често не јавља у течностима и гасовима.