Có ba cách truyền nhiệt năng chính là:
Dẫn nhiệt: Là quá trình truyền nhiệt thông qua sự tiếp xúc giữa hai vật có nhiệt độ khác nhau. Nhiệt được truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn, cho đến khi hai vật có cùng nhiệt độ.
Tản nhiệt: Là quá trình truyền nhiệt năng thông qua sự phát tán của các phân tử nhiệt từ một vật có nhiệt độ cao sang không khí hay môi trường xung quanh. Quá trình này giúp giảm nhiệt độ của vật đó.
Bức xạ nhiệt: Là quá trình truyền nhiệt năng thông qua sóng điện từ. Vật bức xạ nhiệt phát ra các sóng điện từ có bước sóng dài hơn so với ánh sáng nhìn thấy được, và các sóng này có thể truyền nhiệt năng qua không khí hoặc không gian trống.
Các quá trình truyền nhiệt năng này đều có vai trò quan trọng trong các quá trình vận hành của các thiết bị công nghiệp, trong các quá trình nấu ăn, làm lạnh, sưởi ấm, và trong các quá trình tự nhiên như quá trình truyền nhiệt trong khí quyển, trong đại dương,…v.v.