热量传递现象的研究构成了传热学的核心内容。
热量之所以会进行转移，根本原因在于不同物体之间或者同一物体不同部分存在温度的不均匀性。依据热力学第二定律的阐述，在不受外力做功的条件下，热量会自发地从高温区域流向低温区域，并且整个传热过程严格遵守能量守恒原理，即热力学第一定律的指导。
在热能传递的机制中，主要有三种基本方式被广泛认可：热传导、热对流以及热辐射。接下来，我们将逐一深入探讨这三种独特的传热方式。
热传导现象
定义：当两个温度不同的物体相互接触，或者一个物体的不同部分之间存在温度差异时，热量会依靠分子、原子以及自由电子等微观粒子的热运动进行传递，这种现象被称作热传导。
描述热传导规律的基本公式是傅立叶定律：在单位时间尺度内，通过垂直于热量流动方向的截面积所传递的热量，与该截面积的大小成正比，同时与温度梯度的大小成正比，其中负号的使用意在表明热量传递的方向与温度梯度的方向正好相反。
其中：
材料的热导率是其固有的物理属性，用以衡量材料的导热能力，热导率数值越高，则表明该材料的导热性能越优。
热传导的主要特征包括：
1、必须存在温度的差异；
2、物体之间需要直接接触；
3、热量传递依赖于微观粒子的热运动；
4、过程中不涉及宏观的相对位移（例如，摩擦产生的热量并非通过热传导方式传递）。
热对流现象
定义：在流体（包括液体和气体）内部，当不同温度的部分之间发生宏观的相对运动时，热量便会被从一处带到另一处，这种现象被称为热对流。
单纯的热对流在现实应用中意义不大，而在工程实践中常见的是对流换热，即流动的流体与温度不同的固体表面接触时发生的复杂热量交换过程，这个过程实际上同时包含了热传导和热对流两种机制。
描述热对流规律的基本公式是牛顿冷却公式：
其中：
对流换热系数受到传热过程中多种因素的影响，包括物体的物理性质、换热表面的几何形状与尺寸、相对位置关系，以及流体的流速等。在对流换热分析中，通常需要借助理论分析手段或实验方法来确定物体表面的对流换热系数。
热对流的主要特征包括：
1、流体与壁面之间必须存在直接接触；
2、必须存在温度的差异；
3、必须存在宏观的相对运动。
热辐射现象
定义：物体通过发射电磁波的方式来进行热量的传递。
物体辐射热流率的大小可以根据斯特藩-玻尔兹曼定律进行计算。
其中：
热辐射的主要特征包括：
1、热量传递不需要物体之间的直接接触，也不依赖于任何介质的存在；
2、辐射换热过程伴随着能量形式的转换：热能转化为辐射能，再由辐射能转化为热能；
3、无论物体的温度高低如何，它们之间始终会发生热量的相互辐射。