Теплове випромінювання передається через вакуум або будь-яке прозоре середовище (тверде, рідке або газоподібне). Така передача енергії за допомогою фотонів електромагнітних хвиль, що підпорядковується тим самим законам.
При попаданні теплових променів (хвиль) на інше тіло їх енергія частково поглинається ним, знову перетворюючись на внутрішню. Так здійснюється променистий теплообмін між тілами. Кожне тіло, що має температуру, випромінює тепло. Випромінювальна здатність визначається природою даного тіла та його температурою.
Першим є тепловіддача – це теплообмін між потоками рідини чи газу та поверхнею твердого тіла. Другим є теплопередача тобто це теплообмін від гарячої рідини до холодної через стінку, що розділяє їх. У вакуумі можливе лише теплове випромінювання.
Якщо зміна внутрішньої енергії відбувається шляхом теплопередачіто перехід енергії від одних тіл до інших здійснюється теплопровідністю, конвекцією або випромінюванням. Коли температури тіл вирівнюються, теплопередача припиняється.