Er zijn drie hoofdmechanismen van warmteoverdracht:

* geleiding: De overdracht van warmte door direct contact tussen moleculen. Dit is hoe een metalen lepel opwarmt wanneer het in hete soep wordt geplaatst.

* convectie: De overdracht van warmte door de beweging van vloeistoffen (vloeistoffen of gassen). Dit is hoe een radiator een kamer verwarmt.

* Straling: De overdracht van warmte door elektromagnetische golven. Dit is hoe de zon de aarde verwarmt.

Hoewel alle drie mechanismen de beweging van thermische energie van warm tot koud inhouden, omvat de term "warmteoverdracht" ze allemaal.