Der Faktor, der für den Wärmefluss von einem Objekt zum anderen notwendig ist, besteht darin, dass die beiden Objekte unterschiedliche Temperaturen haben müssen. Wärme "fließt" oder bewegt sich immer vom heißeren Objekt zum kühler, es sei denn, es gibt eine Art externer Agent, der die Arbeit erledigt.
Wenn die Wärme fließt, kühlt das wärmere Objekt ab und das kühlere Objekt erwärmt sich, bis sie die gleiche Temperatur oder das "thermische Gleichgewicht" erreichen. Sobald dies geschieht, stoppt der Wärmeübertragungsprozess.
Der Austausch von Wärmeenergie beinhaltet eine Änderung entweder eines intensiven Faktors oder eines extensiven (auch als Kapazitätsfaktor bezeichneten) Faktors, unabhängig davon, ob die Wärmeenergie durch Arbeitsleistung oder durch Wärmefluss ausgetauscht wird. Beim Wärmeaustausch ist der intensive Faktor die Temperatur und der extensive Faktor die Entropie.
Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten für den Wärmefluss von einem Objekt zum anderen: Leitung, Konvektion und Strahlung. Bei der Leitung handelt es sich um eine Wärmeübertragung durch aneinanderstoßende Atome. Konvektion, die in Luft und Flüssigkeiten stattfindet, geht noch einen Schritt weiter. Die anfängliche Wärmeübertragung erfolgt durch Leitung, aber dann bildet sich eine Schleife mit steigenden warmen Bereichen und fallenden kalten Bereichen, wodurch ein kreisförmiger Effekt entsteht, der als "Konvektionszelle" bezeichnet wird. Bei der Wärmestrahlung bedeutet thermisches Gleichgewicht, dass Teilchen die gleiche Strahlungsmenge aus ihrer Umgebung absorbieren, wie sie selbst abstrahlen, es ändert sich also nichts. Wärmeübertragung tritt auf, wenn Partikel mehr Strahlung aussenden als sie von ihrer Umgebung absorbieren.
