열에너지의 이동현상으로 열이동 또는 전열이라고도 한다. 넓은 뜻으로는 물체들 사이의 열전도(heat conduction), 열대류(heat convection), 열복사(heat radiation)의 3가지의 형태로 일어난다.

열 이동과정을 총칭하지만, 좁은 뜻으로는 유체와 고체 표면 사이의 열의 주고받음만을 가리킨다. 이 경우 유체와 고체 표면 사이의 유체의 얇은 층(경계층)에서는 열이 열전도에 의해 전달되지만, 이 경계층 밖의 유체에서는 열이 유체 자체의 대류에 의해 운반된다.

이렇게 열전도와 대류가 복잡하게 얽힌 열전달을 대류열전달이라 한다. 고체와 유체 사이에는 이 밖에 복사에 의한 복사열전달이 있는데, 보통 열전달이라 하면 대류열전달을 가리킨다.

열전달에는 유체의 흐름이 자연대류일 경우와 강제대류일 경우가 있고, 또 유체의 상이 변화하지 않을 경우와 변화할 경우(비등이나 응축을 수반하여 보일러나 콘덴서 등의 성능을 좌우하는 열전달)가 있다.

경계층이 층류를 이룰 때와 난류를 이룰 때 또는 그 둘이 함께 공존할 때에 따라 열전달 현상은 달라진다.

전도란 물질의 개개분자가 가지고 있는 운동에너지가 차차 인접한 분자로 전달되는 현상이다.

두 번째, 열대류에서 대류가 일어나는 원인은 밀도차 때문에 부력이 달라진다. 이는 자연대류이고, 강제대류는 자연대류보다 빨리 온도의 분포가 균일해진다.

세 번째, 열복사는 전도나 대류의 방법에 의존하지 않고 고온의 물체에서 저온의 물체로 열이 직접 이동하는 현상이다. 

300℃ 이하에서는 주로 전도와 대류에 의해 열이 이동하고 1,000℃ 이상에서는 복사가 절대적으로 영향을 미친다.

화학 공업에서는 열이 이동을 다루는 조작이 많으며, 특히 물질의 가열, 냉각, 증발, 증류 조작 등에서는 열전달이 절대적으로 필요하다.