La chaleur peut être transférée entre les objets de l'une des trois manières suivantes selon le milieu : conduction, convection ou rayonnement. La conduction se produit dans les solides, la convection se produit dans un liquide ou un gaz et le rayonnement se produit dans pratiquement n'importe quel milieu , y compris un aspirateur. Les trois méthodes de transfert de chaleur ont une vitesse et une efficacité décroissantes, en fonction de la source et de la différence de température.
La conduction se produit lorsque la matière solide entre en contact direct avec d'autres matières solides. La chaleur est fonction de l'énergie cinétique ; les molécules des objets plus chauds se déplacent plus rapidement que celles des objets plus froids. Lorsqu'une molécule se déplaçant plus rapidement entre en collision avec une molécule se déplaçant plus lentement, elles échangent de l'énergie cinétique et de la chaleur. La vitesse à laquelle cela se produit dépend de la taille des objets et de la différence de température. Par exemple, laisser tomber un glaçon dans un bol de soupe chaude fait fondre rapidement le glaçon.
La convection se produit dans les fluides. Lorsqu'un fluide se réchauffe, ses molécules sont moins rigides et moins denses. Cela les fait monter, déplaçant le fluide plus froid en dessous, où il est chauffé pour former un courant de convection qui transporte la chaleur d'un endroit à un autre.
Le rayonnement se produit partout, même dans le vide de l'espace. Chaque objet rayonne de la chaleur et de l'énergie, la transférant via des ondes électromagnétiques ; plus l'objet est chaud, plus il émet des ondes à haute fréquence. Au fur et à mesure que l'œil d'un poêle se réchauffe, sa fréquence d'émission augmente, jusqu'à ce que la longueur d'onde atteigne celle de la lumière visible. C'est pourquoi l'œil devient rouge lorsqu'il se réchauffe ; une caméra vidéo infrarouge peut détecter le rayonnement avant même qu'il ne devienne visible à l'œil nu. En se réchauffant, il finit par émettre des rayons ultraviolets, gamma et X.
