A condução pode ser vista como a transferência de energia das partículas mais energéticas para as partículas menos energéticas em um meio devido às interações entre elas. A lei que quantifica estes processos de transferência de calor em termos de taxas de transferência de calor é conhecida como lei de Fourier.

A transferência de calor por convecção pode ser definida como a transferência de energia que ocorre no interior de um fluido devido à combinação dos efeitos de condução e do movimento global do fluido. A equação apropriada para a taxa de transferência de calor por convecção é conhecida como lei de resfriamento de Newton.

Radiação térmica é a energia emitida por toda matéria que se encontra a uma temperatura finita. A energia do campo de radiação é transportada por ondas eletromagnéticas, o que faz como que a transferência de calor por radiação não necessite da presença de um meio material.

Uma aplicação freqüente para diminuir a taxa de transferência de calor entre um sólido e um fluido adjacente é através de uma superfície estendida denominada aleta.