Η θερμότητα είναι μορφή ενέργειας που αφορά μακροσκοπικά αντικείμενα, επί της ουσίας όμως πρόκειται για την κινητική ενέργεια (μεταφοράς και περιστροφής) και την ενέργεια ταλάντωσης των μορίων, ατόμων ή ιόντων ενός σώματος η οποία αποθηκεύεται και μεταφέρεται με φορείς στη μικροκοσμική κλίμακα. Η κινητική ενέργεια αφορά κυρίως τα ρευστά. Επίσης η θερμότητα αποθηκεύεται με τη διέγερση των δεσμευμένων ηλεκτρονίων σε υψηλότερες ενεργειακές στάθμες. Έτσι έχουμε τη μεταφορά της θερμότητας και με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται καθώς τα ηλεκτρόνια επιστρέφουν στη μη διεγερμένη τους κατάσταση.
Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, η θερμότητα τείνει να ρέει αυθόρμητα από θερμότερα σώματα προς ψυχρότερα, ενώ οι ροές της μπορούν να μετατραπούν μερικώς σε ωφέλιμο έργο μέσω μιας θερμικής μηχανής.
Όταν ένα σώμα, ή θερμοδυναμικό σύστημα, βρίσκεται σε θερμοδυναμική ισορροπία, η θερμική ενέργεια αυτού δεν μπορεί να μετατραπεί σε ωφέλιμο έργο με την ίδια ευκολία που μπορεί να μετατραπούν άλλες μορφές ενέργειας του ίδιου σώματος. Για παράδειγμα η ενέργεια του νερού ενός ποταμού, είτε εκ του ύψους, είτε εκ της ταχύτητάς του, μπορεί να μετατραπεί σε άλλη μορφή ενέργειας, (παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος, υδρόμυλοι κ.λπ). Για να παραχθεί μηχανικό έργο από την υφιστάμενη θερμική ενέργεια θα πρέπει να συνδυαστεί με άλλο σύστημα που να βρίσκεται σε διαφορετική θερμοκρασία. Τέτοιες εφαρμογές είναι η ατμομηχανή, ο ατμοστρόβιλος κ.λπ..
