Snov prenaša toplotno energijo na enega od treh načinov: s prevodnostjo, konvekcijo in sevanjem. Ko sta dva predmeta različnih temperatur združena, si bosta predmeta prizadevala doseči toplotno ravnotežje. To pomeni, da se bo toplota prenesla iz višje koncentracije v nižjo koncentracijo – iz vroče v hladno. Z drugimi besedami, bolj vroč predmet bo prenašal toploto na hladnejši predmet, dokler imata oba predmeta enako temperaturo. Ko bodo predmeti dosegli ravnotežje, bodo tam ostali, razen če ne pride do kakšne zunanje spremembe.
Molekule v objektu z višjo toplotno energijo vibrirajo hitreje kot objekt z nizko toplotno energijo. Gibljive molekule se lahko nato zaletijo v druge molekule, zaradi česar se premikajo, ko se energija prenaša. Prevodnost je tisto, kar se zgodi, ko predmeti prenašajo toplotno energijo z molekulami, ki se trkajo druga ob drugo. To se vidi, ko kovinsko žlico potopimo v vroč čaj. Molekule iz čaja vibrirajo proti molekulam v žlici, kar povzroči, da se molekule pospešijo in tako povzroči segrevanje žlice.
Drug način premikanja toplotne energije je konvekcija. Konvekcija je povezana s prenosom toplote s gibanjem tekočin. Obstajata dve vrsti konvekcije: naravna in prisilna. Prisilna konvekcija uporablja predmete, kot sta črpalka ali ventilator, za premikanje tekočin in prenos toplote. Primeri prisilne konvekcije vključujejo konvekcijske pečice in sisteme radiatorjev s tekočo toploto.
Naravna konvekcija se pojavi, ko ima tekočina dve različni temperaturi, ki povzročata različne gostote. Primer naravne konvekcije je voda, ki se segreva na štedilniku. Toplota iz peči segreje dno vode, zaradi česar molekule hitreje vibrirajo. Ko molekule vibrirajo, se razširijo in izgubijo gostoto, zaradi česar se toplejša voda dvigne in hladnejša voda potopi. Hladnejša voda se nato segreje in dvigne na vrh. Krožni tok, ki ga ta proces proizvaja, se imenuje konvekcijski tok in je odgovoren za številne vidike vremena.
Zadnja metoda, ki jo svet uporablja za prenos toplotne energije, je sevanje. S sevanjem lahko predmeti prenašajo toplotno energijo skozi vakuum. To je vrsta prenosa toplote, s katero sonce ogreje zemljo. Pri tem procesu se toplotna energija prenaša v obliki infrardečih žarkov. Čeprav se toplotna energija lahko prenaša s sevanjem, občutimo toploto, ko infrardeči žarki zadenejo predmet, kot je zrak, in povzročijo, da se molekule premikajo hitreje in se tako segrejejo.