La teoria cinetica della materia afferma che tutte le fasi della materia hanno particelle libere. Il calore viene trasferito quando particelle ad alta energia e in movimento si scontrano con particelle più lente. Una reazione a catena di collisioni provoca il trasferimento di calore da una parte all'altra del solido.
La temperatura di un oggetto è basata sull'energia cinetica delle particelle al suo interno. Quando un oggetto viene riscaldato, le particelle che si muovono liberamente vicino alla fonte di calore sono eccitate e creano calore in oggetto. Queste particelle eccitate si muovono più velocemente e alla fine si scontrano con particelle più lente. Le particelle più lente diventano eccitate e assorbono energia dall'altra particella, che trasferisce il calore. Mentre le particelle eccitate continuano a scontrarsi con le particelle più lente, il calore creato viene trasferito su ogni particella più lenta, spostandosi sulla superficie dell'oggetto.
Il trasferimento di calore nei gas è debole a causa della distanza tra le particelle. I solidi hanno meno distanza tra le particelle, ma la struttura del solido restringe il movimento, motivo per cui il legno non ha un buon trasferimento di calore. Il processo di trasferimento di calore da temperature più elevate o più alte particelle di energia a temperature più fredde o particelle di energia più basse è chiamato conduzione. I trasferimenti di calore causati da radiazioni e convezioni sono regolati in modo diverso.