Il fattore necessario per il flusso di calore da un oggetto a un altro è che i due oggetti devono avere temperature diverse. Il calore scorre sempre "o si sposta" dall'oggetto più caldo al più interessante, a meno che non ci sia una sorta di agente esterno che fa lavoro.
Mentre il calore scorre, l'oggetto più caldo si raffredda e l'oggetto più freddo si riscalda fino a raggiungere la stessa temperatura o "equilibrio termico". Quando ciò accade, il processo di trasferimento di calore si arresta.
Lo scambio di energia termica comporta un cambiamento di un fattore intensivo o di un fattore esteso (noto anche come capacità), indipendentemente dal fatto che l'energia termica venga scambiata attraverso l'esecuzione del lavoro o attraverso il flusso di calore. Nello scambio di calore, il fattore intensivo è la temperatura e il fattore esteso è l'entropia.
Ci sono tre modi per far fluire il calore da un oggetto all'altro: conduzione, convezione e radiazione. La conduzione comporta il trasferimento di calore attraverso gli atomi che si scontrano l'uno con l'altro. La convezione, che avviene nell'aria e nei fluidi, fa un ulteriore passo avanti. Il trasferimento di calore iniziale avviene attraverso la conduzione, ma poi un circuito si forma con aree calde che si innalzano e aree fredde che cadono, creando un effetto circolare chiamato "cella di convezione". Nella radiazione di calore, l'equilibrio termico significa che le particelle assorbono la stessa quantità di radiazione dall'ambiente circostante che si irradiano da sole, quindi nulla cambia. Il trasferimento di calore si verifica quando le particelle emettono più radiazioni di quelle che assorbono dal loro ambiente.
