Der er tre primære former for varmeoverførsel:
* ledning: Varmeoverførsel gennem direkte kontakt mellem stoffer. Tænk på en metalske, der bliver varm, når du rører en varm kop kaffe.
* konvektion: Varmeoverførsel gennem bevægelse af væsker (væsker eller gasser). Sådan opvarmer en radiator et rum - den varme luft stiger og cirkulerer.
* Stråling: Varmeoverførsel gennem elektromagnetiske bølger. Sådan varmer solen jorden.
Alle tre af disse former for varmeoverførsel er drevet af det grundlæggende princip, at termisk energi altid strømmer fra en varmere region til en koldere region, indtil en termisk ligevægt er nået.