Η ύλη θα μεταφέρει θερμική ενέργεια με έναν από τους τρεις τρόπους: μέσω αγωγιμότητας, μεταφοράς και ακτινοβολίας. Όταν δύο αντικείμενα διαφορετικών θερμοκρασιών συνδυάζονται, τα αντικείμενα θα προσπαθήσουν να φτάσουν σε θερμική ισορροπία. Δηλαδή, η θερμότητα θα μεταφερθεί από την υψηλότερη συγκέντρωση στη χαμηλότερη συγκέντρωση – από το ζεστό στο κρύο. Με άλλα λόγια, το πιο ζεστό αντικείμενο θα μεταφέρει θερμότητα στο πιο ψυχρό αντικείμενο έως ότου και τα δύο αντικείμενα έχουν την ίδια θερμοκρασία. Μόλις τα αντικείμενα φτάσουν σε ισορροπία, θα τείνουν να παραμείνουν εκεί εκτός και αν υπάρχει κάποιο είδος εξωτερικής αλλαγής.
Τα μόρια σε ένα αντικείμενο με υψηλότερη θερμική ενέργεια δονούνται πιο γρήγορα από ένα αντικείμενο με χαμηλή θερμική ενέργεια. Τα κινούμενα μόρια μπορούν στη συνέχεια να προσκρούσουν σε άλλα μόρια, προκαλώντας την κίνηση τους καθώς μεταφέρεται ενέργεια. Η αγωγιμότητα είναι αυτό που συμβαίνει όταν τα αντικείμενα μεταφέρουν θερμική ενέργεια από μόρια που προσκρούουν μεταξύ τους. Αυτό μπορεί να φανεί όταν ένα μεταλλικό κουτάλι βυθιστεί σε ζεστό τσάι. Τα μόρια από το τσάι δονούνται ενάντια στα μόρια του κουταλιού, με αποτέλεσμα τα μόρια να επιταχύνουν και έτσι να ζεσταθεί το κουτάλι.
Ένας άλλος τρόπος για να μετακινήσετε τη θερμική ενέργεια είναι η μεταφορά. Η μεταφορά έχει να κάνει με τη θερμότητα που μεταφέρεται μέσω της κίνησης των ρευστών. Υπάρχουν δύο τύποι μεταφοράς: η φυσική και η εξαναγκασμένη μεταφορά. Η εξαναγκασμένη μεταφορά χρησιμοποιεί αντικείμενα όπως μια αντλία ή έναν ανεμιστήρα για τη μετακίνηση υγρών και τη μεταφορά θερμότητας. Παραδείγματα εξαναγκασμένης μεταφοράς περιλαμβάνουν φούρνους μεταφοράς και συστήματα θερμότητας ρευστού θερμότητας.
Η φυσική μεταφορά συμβαίνει όταν ένα ρευστό έχει δύο διαφορετικές θερμοκρασίες που προκαλούν διαφορετικές πυκνότητες. Ένα παράδειγμα φυσικής μεταφοράς είναι το νερό που θερμαίνεται σε μια σόμπα. Η θερμότητα από τη σόμπα θερμαίνει το κάτω μέρος του νερού, με αποτέλεσμα τα μόρια να δονούνται πιο γρήγορα. Όταν τα μόρια δονούνται, διαστέλλονται και χάνουν την πυκνότητά τους, με αποτέλεσμα το θερμότερο νερό να ανυψώνεται και το ψυχρότερο νερό να βυθίζεται. Το πιο κρύο νερό στη συνέχεια θα ζεσταθεί και θα ανέβει στην κορυφή. Το κυκλικό ρεύμα που παράγει αυτή η διαδικασία ονομάζεται ρεύμα μεταφοράς και είναι υπεύθυνο για πολλές πτυχές του καιρού.
Η τελευταία μέθοδος που χρησιμοποιεί ο κόσμος για τη μεταφορά θερμικής ενέργειας είναι η ακτινοβολία. Με την ακτινοβολία, τα αντικείμενα μπορούν να μεταφέρουν θερμική ενέργεια μέσω κενού. Αυτός είναι ο τύπος μεταφοράς θερμότητας με τον οποίο ο ήλιος θερμαίνει τη γη. Σε αυτή τη διαδικασία, η θερμική ενέργεια μεταφέρεται με τη μορφή υπέρυθρων ακτίνων. Αν και η θερμική ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί μέσω της ακτινοβολίας, αισθανόμαστε τη θερμότητα όταν οι υπέρυθρες ακτίνες χτυπούν ένα αντικείμενο, όπως ο αέρας, και προκαλούν τα μόρια να κινούνται πιο γρήγορα, θερμαίνοντας έτσι.