Par siltumapmaiņu sauc siltumenerģijas izplatīšanās procesu ķermeņos vai ķermeņu sistēmās.
Katliņš tiek sildīts, pateicoties siltuma starojumam no uguns. Mēs jūtam, kā sakarst katliņa rokturis - notiek siltuma vadīšana. Un katliņā iekšā notiek siltā un aukstā ūdens cirkulācija - konvekcija.
Konvekcija ir siltumapmaiņa, kas notiek vienlaikus ar vielas pārnesi.
Konvekcijas cēlonis ir temperatūras, blīvuma vai spiediena starpība. Tā ir iespējama šķidrumos un gāzēs. Konvekcija notiek, sajaucoties un pārvietojoties lielām molekulu grupām. Izšķir brīvo konvekciju, kad sajaukšanās notiek patvaļīgi un piespiedu konvekciju, piemēram, ar sūkņiem vai ventilatoriem.
Brīvā konvekcija notiek atsevišķu šķidruma vai gāzes daļiņu nevienmērīgas sasilšanas rezultātā. Vairāk sasilušās daļiņas, kurām ir augstāka temperatūra, ir ar mazāku blīvumu, kā rezultātā tās ceļas uz augšu.
Siltumapmaiņu konvekcijas ceļā starp cietu ķermeni un šķidrumu vai gāzi sauc par siltumatdevi.
Siltumatdevi starp diviem siltumnesējiem caur atdalošo sieniņu sauc par siltumpāreju.
Siltumatdevi starp diviem siltumnesējiem caur atdalošo sieniņu sauc par siltumpāreju.
Siltuma vadīšana ir siltumapmaiņa, kas notiek vielās temperatūru starpības dēļ.
Siltuma starojums ir elektromagnētiskais starojums, ko izstaro sakarsēti ķermeņi un kas nodrošina siltumapmaiņu arī vakuumā.
Jebkurš ķermenis, kura temperatūra ir lielāka par absolūto nulli (\(T>0\ \mathrm{K}\)), izstaro siltuma enerģiju infrasarkano staru veidā. Jo augstāka temperatūra, jo vairāk siltuma tiek izstarots. Ķermeņa virsma savukārt absorbē to siltumu, ko izstaro citi ķermeņi. Tas nozīmē, ka siltumapmaiņa notiek arī starp ķermeņiem, kam ir vienāda virsmu temperatūra.