Les substances absorbent l'énergie thermique par le biais de trois processus de transfert de chaleur : la convection, la conduction et le rayonnement. La convection transfère l'énergie thermique par le mouvement d'un fluide, comme dans un liquide ou un gaz. La conduction transfère la chaleur intérieure par les tremblements des atomes et des molécules, et le rayonnement transfère l'énergie thermique par les ondes électromagnétiques.
La plupart des cas de transfert de chaleur impliquent les trois formes d'absorption, mais un facteur qui reste constant est que la chaleur se dirige toujours d'une source de température plus élevée vers une source de température plus basse. La propension de la matière à changer de volume pendant l'exposition à la chaleur est connue sous le nom de dilatation thermique. Cela est dû à l'activité accrue des atomes et des molécules, qui atteignent des points de séparation plus importants à mesure que la température augmente.