Termoznanost je veja znanstvenega raziskovanja, ki se ukvarja posebej s toploto in energijo s pomočjo termodinamike in prenosa toplote. Toplotna znanost se uporablja v številnih praktičnih aplikacijah, kot so ogrevalni sistemi, proizvodnja energije in tudi eksperimentalno. Termoznanost se običajno šteje za vejo inženirstva, saj jo v praktičnih aplikacijah najpogosteje uporabljajo inženirji, ki poskušajo oblikovati varnejše in učinkovitejše sisteme za ogrevanje in proizvodnjo energije.
Termoznanost se najprej osredotoča na termodinamiko, ki je veja fizike, ki vključuje več spremenljivk in njihovo medsebojno delovanje pri tvorbi toplote ali energije. Termodinamika preučuje interakcijo temperature, tlaka in prostornine znotraj sistema za ustvarjanje toplote, energije ali obojega. Metamorfoza energije v iskanju moči in toplote je v središču termodinamike, ki se nanaša na energijski izhod naprave kot »delo«, silo, potrebno za premikanje predmeta. Termodinamiko ureja več pravil, tako kot večina znanstvenih disciplin.
Prvo pravilo je, da iz sistema ni mogoče izvleči več energije, kot je vnesena, ker se energija lahko samo pretvori v novo obliko, ne pa ustvari ali uniči. Drugi je, da bodo vsi stroji izgubili učinkovitost med vhodno in izhodno energijo v procesu, imenovanem entropija, kjer se energija dejansko izgubi. Ta pravila urejajo sisteme za pretvorbo energije od jezov hidroelektrarn do bencinskega motorja in so ključni del termodinamike.
Toplotna znanost je poskus uravnotežiti prenos toplote in zakone termodinamike v poskusu, da bi pri pridobivanju energije izstopili naprej. Toplotna znanost vključuje več znanstvenih disciplin, ki se vse ukvarjajo z energijo, saj znanstveniki in inženirji sodelujejo pri učinkovitejši uporabi toplotne energije. Toplotna znanost išče nove načine za pridobivanje toplote, izolacijo energije in njeno uporabo na najbolj praktičen možni način.
Študentje termalnih znanosti se zanimajo za raziskovanje alternativnih načinov zbiranja energije, pa tudi za čim večjo varnost ljudi okoli sistemov za pretvorbo energije. Ko se toplotna znanost uporablja v praktični uporabi, inženirji preučijo lastnosti prenosa toplote predmetov ali energetskih sistemov ter poskušajo ugotoviti, kakšno je splošno ravnovesje energije v sistemu. Poleg tega inženirji obravnavajo načela termodinamike, ki poleg primarnih zakonov vključujejo kemične in fizikalne reakcije.
Ko se uporabljajo teoretično, se fiziki, ki se osredotočajo na termalno znanost, zanimajo za raziskovanje, kako se električna energija pretvarja in kako je mogoče izboljšati sisteme za pretvorbo energije. Študij termalne znanosti na teoretični ravni je privedel do uvedbe številnih naprav za varčevanje z energijo, pa tudi do povečanja učinkovitosti in varnosti. V obeh primerih termalna znanost išče temeljne interakcije med fizikalnimi in kemičnimi procesi ter rezultat.