การแผ่รังสีการพาความร้อนและการนำความร้อนเป็นวิธีการที่แตกต่างกันสามวิธีในการถ่ายเทความร้อน การพาความร้อนและการนำความร้อนจำเป็นต้องมีการถ่ายเทความร้อน การแผ่รังสีจะถ่ายเทความร้อนผ่านอวกาศในรูปของพลังงานเช่นเดียวกับคลื่น ถึงแม้ว่าวิธีการถ่ายโอนความร้อนทั้งสามนี้เกี่ยวข้องกับหลักการที่แตกต่างกัน แต่ก็สามารถเข้าใจได้โดยใช้ฟิสิกส์ของความร้อนหรือพลังงานความร้อน
สสารถูกสร้างขึ้นจากอนุภาคซึ่งมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเพื่อถ่ายโอนพลังงานความร้อน เมื่อวัสดุที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นสัมผัสกับวัสดุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าความร้อนจะไหลจากความร้อนไปยังวัสดุที่เย็นกว่า กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าวัสดุทั้งสองจะอยู่ที่อุณหภูมิเดียวกันและได้ถึงสภาวะสมดุลความร้อน
ในการนำสื่อชิ้นส่วนที่ร้อนกว่าเข้ามาติดต่อกับชิ้นงานที่เย็นกว่าและความร้อนไหลจากบริเวณที่ร้อนไปยังบริเวณที่เย็นกว่า ความร้อนเกิดขึ้นเนื่องจากอนุภาคที่เคลื่อนที่เร็วของสสารที่ร้อนจะถ่ายโอนพลังงานไปยังโมเลกุลที่เย็นกว่าและเคลื่อนที่ช้าลงของสสารที่เย็นกว่า ความสามารถของวัสดุในการนำความร้อนขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุลและความสม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่นโลหะเป็นตัวนำความร้อนได้ดีกว่าไม้และของแข็งเป็นตัวนำความร้อนได้ดีกว่าของเหลว
การพาความร้อนจะถ่ายเทความร้อนโดยใช้หลักการที่แตกต่างกันของการเคลื่อนที่ของอนุภาค เมื่ออนุภาคมีพลังงานความร้อนจำนวนมากพลังงานนี้จะทำให้พวกมันเคลื่อนที่เร็วขึ้นและกระจายออกไปทำให้วัสดุมีความหนาแน่นน้อยลง อนุภาคในพื้นที่ที่เย็นกว่ามีพลังงานน้อยลงและเคลื่อนที่อย่างช้าๆทำให้มีความหนาแน่นมากขึ้น ในของเหลวและก๊าซหลักการนี้ส่งผลให้บริเวณที่เย็นกว่าของวัสดุจมลงสู่ด้านล่างในขณะที่บริเวณที่ร้อนขึ้นถึงด้านบน
กระแสเกิดขึ้นจากการไหลเวียนของของเหลวหรือก๊าซในรูปแบบนี้ สิ่งนี้เรียกว่าการพาความร้อนปัจจุบัน ยกตัวอย่างเช่นในชั้นบรรยากาศอากาศเย็นจะจมในขณะที่อากาศอุ่นขึ้นทำให้เกิดการไหลเวียน
วิธีที่สามของการถ่ายเทความร้อนการแผ่รังสีไม่จำเป็นต้องขึ้นอยู่กับการทำงานของอนุภาค ตัวอย่างคือรังสีดวงอาทิตย์ ความร้อนจากดวงอาทิตย์มาถึงโลกแม้จะเดินทางผ่านสุญญากาศของอวกาศ ในกรณีของรังสีพลังงานความร้อนมีอยู่ในรูปของคลื่น มันเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งเช่นเดียวกับแสงที่มองเห็นได้
อะตอมดูดซับพลังงานของรังสีผ่านอิเล็กตรอนซึ่งใช้พลังงานในการเคลื่อนที่ไปยังระดับที่สูงขึ้นภายในอะตอม พลังงานนี้สามารถปล่อยออกมาอีกครั้งเมื่ออิเล็กตรอนตกลงสู่ระดับเดิม อุณหภูมิของวัตถุเมื่อมีการแผ่รังสีขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่ดูดซับเมื่อเทียบกับปริมาณการปล่อยออกมาดังนั้นวัตถุที่ดูดซับพลังงานมากกว่าที่ปล่อยออกมาจะเพิ่มขึ้นในอุณหภูมิ
