Termostatens energibalans

När värmeenergi rör sig in i ett föremål eller utrymme, stiger dess temperatur, vilket ökar den genomsnittliga kinetiska energin för dess atomer, såsom föremål och luft i ett rum. Termisk energi som lämnar ett föremål eller utrymme sänker dess temperatur. Värme strömmar från en plats till en annan (alltid från hög temperatur till låg temperatur) genom en eller flera av tre processer: ledning, konvektion och strålning. Vid ledning överförs energi från en atom till en annan genom direkt kontakt. Vid konvektion överförs värmeenergi till någon rörlig vätska (som luft eller vatten) genom ledning, och vätskan rör sig från en position till en annan, åtföljd av värme. I vissa fall överförs värmeenergin i vätskan vanligtvis till andra föremål igen genom ledning. Vätskans rörelse kan drivas av negativ flytförmåga, till exempel när svalare luft (därav högre densitet) sjunker och därför flyttar varmare luft (lägre densitet) uppåt (naturlig konvektion), eller forcerad konvektion av en fläkt eller pump. Vid strålning absorberas elektromagnetisk strålning som genereras av uppvärmda atomer av andra atomer nära eller långt borta från astronomi. Till exempel strålar solen ut värme i form av osynlig och synlig elektromagnetisk energi. Det så kallade "ljuset" är bara ett smalt område av det elektromagnetiska spektrumet.