สมดุลพลังงานของเทอร์โมสตัท

เมื่อพลังงานความร้อนเคลื่อนเข้าสู่วัตถุหรืออวกาศ อุณหภูมิของวัตถุนั้นจะสูงขึ้น ทำให้พลังงานจลน์เฉลี่ยของอะตอมเพิ่มขึ้น เช่น วัตถุและอากาศในห้อง พลังงานความร้อนที่ออกจากวัตถุหรือช่องว่างจะทำให้อุณหภูมิของวัตถุนั้นลดลง ความร้อนไหลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง (จากอุณหภูมิสูงไปที่อุณหภูมิต่ำเสมอ) ผ่านกระบวนการหนึ่งหรือมากกว่าจากสามกระบวนการ: การนำ การพา และการแผ่รังสี ในการนำไฟฟ้า พลังงานจะถูกถ่ายโอนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งผ่านการสัมผัสโดยตรง ในการพาความร้อน พลังงานความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังของไหลที่เคลื่อนที่ได้ (เช่น อากาศหรือน้ำ) โดยการนำไฟฟ้า และของไหลจะเคลื่อนที่จากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งพร้อมกับความร้อน ในบางกรณี พลังงานความร้อนในของไหลมักจะถ่ายโอนไปยังวัตถุอื่นอีกครั้งผ่านการนำไฟฟ้า การเคลื่อนที่ของของไหลสามารถขับเคลื่อนโดยการลอยตัวที่เป็นลบ เช่น เมื่ออากาศเย็นลง (ความหนาแน่นสูงขึ้นจึงมีความหนาแน่นสูงขึ้น) ลดลง และด้วยเหตุนี้จึงเคลื่อนอากาศอุ่น (ความหนาแน่นต่ำกว่า) ขึ้น (การพาความร้อนตามธรรมชาติ) หรือการพาความร้อนแบบบังคับโดยพัดลมหรือปั๊ม ในการแผ่รังสี รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากอะตอมที่ได้รับความร้อนจะถูกดูดกลืนโดยอะตอมอื่นที่อยู่ใกล้หรือไกลจากดาราศาสตร์ ตัวอย่างเช่น ดวงอาทิตย์แผ่ความร้อนออกมาในรูปของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองไม่เห็นและมองเห็นได้ สิ่งที่เรียกว่า "แสง" เป็นเพียงพื้นที่แคบๆ ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า