Enerģijas maiņu starp divām sistēmām (ķermeņiem) to atšķirīgās temperatūras dēļ sauc par siltuma pārnesi. Siltuma pārnešana no viena ķermeņa uz otru notiek spontāni, no siltāka (augstāka temperatūra) uz vēsāku ķermeni (zemāka temperatūra). Ja nav citu iemeslu, novēroto sistēmu stāvoklis mainīsies, līdz tiks izveidots siltuma līdzsvars. Principā ir trīs siltuma pārneses veidi: vadīšana, konvekcija un starojums.
Siltuma vadīšana ir siltuma kustības veids, kas raksturīgs cietajiem materiāliem, lai gan tas parādās (bet ar nenozīmīgu intensitāti) arī šķidrumos. Tas nozīmē, ka vadīšana ir siltuma pārneses process caur barotni bez masas transportēšanas. Ja starp dažādām sistēmas daļām ir temperatūras starpība, notiek siltuma pārnese, caur kuru enerģija no apgabala (ķermeņa) ar augstāku temperatūru pāriet apgabalā ar zemāku temperatūras diapazonu. Enerģija tiek pārnesta no daļiņas uz daļiņu, t.i., siltums virzās no viena gala uz otru, kamēr viela (sistēma, ķermenis) ir dīkstāvē. Vadīšana notiek viendabīgos nevadošos cietos ķermeņos, un to veic, pārnesot siltumu no vienas daļiņas uz otru, bez redzamas kustības. Līdzīgi tas pats notiek viendabīgā, caurspīdīgā cietā ķermenī, piemēram, stiklā un kvarcā, savukārt daļa siltuma tiek veikta arī ar starojumu. Saskaņā ar molekulārās kinētikas teoriju šī siltuma pārneses metode tiek veikta, saduroties molekulām. Molekulām siltākā ķermenī ir lielāks ātrums, un, saduroties, to ātrums (temperatūra) samazinās, savukārt lēnākās (vēsākas) molekulas kļūst ātrākas. Materiāla raksturlielumu, kas apzīmē siltuma kustības intensitāti caur materiālu, sauc par siltumvadītspējas koeficientu - λ (W / m ° C), un tas ir materiāla laba siltuma vadītāja rādītājs, un tas ietekmē siltuma pārnesi ātrums. Siltuma daudzumu Q, kas tiks novadīts caur vadīšanu caur viendabīgu plāksni, var aprēķināt pēc šādas formulas: 
Konvekcija ir siltuma pārnešana, ko veic, cirkulējot vai pārvietojot siltās daļiņas uz vēsāku telpu. Tas ir vēl viens intuitīvs jēdziens, jo mēs zinām, ka siltais gaiss vai ūdens iet uz augšu. Ar apkārtmēru vēsākas daļiņas tiek pārvietotas (samainītas) ar siltākām. Pēc tam aukstās daļiņas tiek uzkarsētas, un process turpina radīt konvekcijas plūsmu. Konvektīvā pārsūtīšana notiek starp ķermeņa ārējās sienas un apkārtējā vide, kā arī starp iekšējām sienām un ķermeni un iekšējo vidi. Konvekcijas gadījumā siltuma pārnese notiek pa cietā ķermeņa un to ieskaujošā šķidruma robežu. Šāda veida siltuma pārnešana notiek tikai tad, ja šķidrums pārvietojas. Siltuma kustības gaita ir atkarīga no cietā ķermeņa temperatūras un šķidruma, kas pārvietojas ap šo ķermeni. Ja šķidruma kustību izraisa, piemēram, maisītājs vai sūknis ar ventilatoru, konvekcija tiek piespiesta. Pretējā gadījumā tas ir dabiski. Siltuma daudzumu, kas laika vienībā tiek nodots visā apgabalā Fz (termiskā plūsma), nosaka, pamatojoties uz izteicienu: 
kur: 
konvekcijas siltuma pārneses koeficients, t¹, t² šķidrumi un ķermeņa temperatūra, F² - ķermeņa virsma, ko klāj šķidrums.
Konvekcijas procesam šķidrumos vienmēr seko siltuma pārnešana caur vadīšanu, jo daļiņas vienmēr nonāk tiešā saskarē.
Vadīšana ir siltuma pārneses mehānisms caur cietiem materiāliem. Vadīšana kā process atspoguļo molekulu kinētiskās enerģijas apmaiņu to savstarpējās sadursmēs. Molekulu sadursmē tiek apmainīta kinētiskā enerģija, kur ātrāk molekulas, kurām ir lielāka kinētiskā enerģija un lielāks siltums, daļu siltuma atdod lēnākām molekulām, kurām ir zemāks siltuma līmenis. Konvekcija ir netiešas siltuma pārneses mehānisms. Atkarībā no cietā ķermeņa un šķidruma temperatūras, viens no tiem dos (siltāks), bet otrs (vēsāks) saņems siltumenerģiju. Jo lielāks ir šķidruma kustības ātrums, jo vairāk palielinās konvekcija.
Vadīšana notiek dzirdes atšķirības dēļ, savukārt konvekcijas gadījumā ir blīvuma atšķirība.
Vadīšana notiek tikai cietās daļās (tieša enerģijas pārnešana). Konvekcija notiek ar enerģijas plūsmu šķidrumos.
