Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des modes d'échange d'énergie interne entre deux systèmes, un autre étant le travail : c'est un transfert d'énergie thermique qui s'effectue hors de l'équilibre thermodynamique. On distingue trois types de transfert thermique, qui peuvent coexister :

la conduction, due à la diffusion progressive de l'agitation thermique dans la matière ;

la convection, transfert thermique qui accompagne les déplacements macroscopiques de la matière ;

le rayonnement, qui correspond à la propagation de photons.