Overførslen af termisk energi fra et varmt område til et køligt område er kendt som varmestrøm . Dette sker, når en bestemt genstand eller et materiale har en anden temperatur end de omgivende genstande. Princippet bag denne proces indebærer, at termisk ækvilibrering skal forekomme mellem objekter, også kendt som termodynamikens anden lov. Når der er en forskel i temperaturen mellem materialer, kan varmestrømmen kun være langsomt, ikke stoppet.
Varmestrømmen er stærkt afhængig af konduktionsbegrebet. I grund og grund er overførslen af varmeenergi afhængig af fri elektrondiffusion. For at varmen skal flytte fra en genstand eller et materiale til et andet, tilstødende atomer vibrerer mod hinanden. Dette skyldes, at elektronerne flytter fra et atom til et andet. Med hensyn til væsker er molekylerne yderligere fra hinanden, hvilket er årsagen til, at termisk energi overføres ved en langsommere hastighed, når denne tilstand af materiale er til stede.
Konvektion er også vigtig for varmeflow. Dette sker, når en fast genstand eller overflade er placeret i nærheden af en gas eller væske. Hastigheden af termisk overførsel stiger, da bevægelsen bevæger sig hurtigere. Der findes to forskellige typer konvektion inden for termodynamikloven: naturligt og tvunget. Flydende kræfter som følge af tæthedsvariationer af gassen eller væsken forekommer naturligt, mens tvungen konvektion er som reaktion på en menneskeskabt metode, såsom en pumpe eller ventilator.
