La théorie cinétique de la matière affirme que toutes les phases de la matière ont des particules en mouvement libre. La chaleur est transférée lorsque des particules à haute énergie et en mouvement libre entrent en collision avec des particules plus lentes. Une réaction en chaîne de collisions provoque le transfert de chaleur d'une partie du solide à l'autre.
La température d'un objet est basée sur l'énergie cinétique des particules qu'il contient. Lorsqu'un objet est chauffé, les particules en mouvement libre près de la source de chaleur sont excitées et créent de la chaleur dans l'objet. Ces particules excitées se déplacent plus rapidement et finissent par entrer en collision avec des particules plus lentes. Les particules les plus lentes deviennent excitées et absorbent l'énergie de l'autre particule, qui transfère la chaleur. Alors que les particules excitées continuent d'entrer en collision avec les particules plus lentes, la chaleur créée est transférée à chaque particule plus lente, se déplaçant à travers la surface de l'objet.
Le transfert de chaleur dans les gaz est faible en raison de la distance entre les particules. Les solides ont moins de distance entre les particules, mais la structure du solide restreint le mouvement, c'est pourquoi le bois n'a pas un bon transfert de chaleur. Le processus de transfert de chaleur des particules à température plus élevée ou à énergie plus élevée vers des particules à température plus froide ou à énergie plus faible est appelé conduction. Les transferts de chaleur causés par le rayonnement et la convection sont régis différemment.
