Do cốc nước nóng có nhiệt độ cao hơn môi trường ngoài nên truyền nhiệt lượng ra môi trường xung quanh; cốc nước lạnh có nhiệt độ thấp hơn môi trường ngoài nên nó nhận nhiệt lượng từ môi trường xung quanh. Khi đó, có sự trao đổi năng lượng nhiệt giữa các vật. Sau một thời gian, nhiệt độ ở hai cốc nước bằng nhau, ta nói có sự cân bằng nhiệt giữa hai cốc nước.