Termostatens energibalanse

Når varmeenergi beveger seg inn i et objekt eller et rom, stiger temperaturen, noe som øker den gjennomsnittlige kinetiske energien til atomene, for eksempel gjenstander og luft i et rom. Termisk energi som forlater et objekt eller et rom senker temperaturen. Varme strømmer fra et sted til et annet (alltid fra høy temperatur til lav temperatur) gjennom en eller flere av tre prosesser: ledning, konveksjon og stråling. I ledning overføres energi fra ett atom til et annet gjennom direkte kontakt. Ved konveksjon overføres varmeenergi til noe bevegelig væske (som luft eller vann) ved ledning, og væsken beveger seg fra en posisjon til en annen, ledsaget av varme. I noen tilfeller blir varmeenergien i væsken vanligvis overført til andre objekter igjen gjennom ledning. Bevegelsen av væsken kan drives av negativ oppdrift, for eksempel når kjøligere luft (derav høyere tetthet) faller og derfor flytter varmere luft (lavere tetthet) opp (naturlig konveksjon), eller tvungen konveksjon av en vifte eller pumpe. I stråling absorberes elektromagnetisk stråling generert av oppvarmede atomer av andre atomer nær eller langt unna astronomi. For eksempel utstråler solen varme i form av usynlig og synlig elektromagnetisk energi. Det såkalte "lyset" er bare et smalt område av det elektromagnetiske spekteret.