La thermodynamique s’appuie sur le concept de chaleur pour ériger le premier et le deuxième principe de la thermodynamique . La signification du mot « chaleur » dans le langage courant entretient souvent des ambiguïtés et des confusions, notamment avec la température.
Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur 1, est l'un des modes d'échange d' énergie interne entre deux systèmes, l'autre étant le travail : c'est un transfert d' énergie thermique qui s'effectue hors de l' équilibre thermodynamique. On distingue trois types de transfert thermique, qui peuvent coexister :
Celui dont les particules sont statistiquement les plus agitées, va transmettre son agitation thermique au gré des chocs plus ou moins énergétiques, au milieu extérieur ou au système statistiquement le moins agité, c’est-à-dire le plus froid. Cette constatation intuitive est formalisée par le deuxième principe de la thermodynamique .
» Centrée initialement sur les notions de chaleur et de température, la thermodynamique phénoménologique se préoccupe à partir la fin du XVIIIe siècle de définir les différentes formes d'énergie, de comprendre les transferts entre ces différentes formes et d'expliquer l'impact de ces transferts sur les propriétés physiques de la matière.