Kehad koosnevad osakestest (molekulid, aatomid, ioonid), mis on pidevas ja korrapäratus (kaootilises) liikumises. Mida suurem on molekulide keskmine kiirus, seda kõrgem on keha temperatuur. Molekulide vastasmõju sõltub molekulidevahelisest kaugusest. Tahketes kehades ja vedelikes asuvad molekulid üksteisele väga lähedal, seetõttu on molekulidevahelised jõud suured. Kristallilistes kehades on osakesed paigutatud korrapäraselt, nad ei saa vabalt liikuda, vaid võnguvad kindla punkti ümber. Sellest on tingitud tahkete kehade püsiv ruumala ja kuju. Vedelikes saavad molekulid üksteise suhtes vabalt liikuda. Seepärast muudab vedelik kergesti oma kuju. Normaaltingimustes on gaaside molekulide vahelised kaugused suured ja seetõttu molekulidevahelised mõjujõud väikesed ning gaasidel puudub püsiv ruumala ja kuju. Keha deformeerumisel ja agregaatoleku muutumisel muutub molekulide vastastikune asend.
Energia on füüsikaline suurus, mis näitaab, kui palju tööd võib keha (või kehade süsteem) teha. Potentsiaalseks energiaks nimetatakse energiat, mis on tingitud kehade või keha osade vastastikusest asendist. Kineetiliseks energiaks nimetatakse energiat, mis on kehal tema liikumise tõttu. Mida suurem on keha mass ja liikumise kiirus, seda suurem on keha kineetiline energia. Keha koostisosakeste liikumise ja vastasmõju energiat nimetatakse keha siseenergiaks. Keha siseenergia hulk sõltub keha temperatuurist, deformatsioonist ja agregaatolekust, ei sõltu aga keha liikumise kiirusest ja tema asendist teiste kehade suhtes. Keha siseenergia hulka võib muuta kahel viisil – mehaanilise töö ja soojusülekande kaudu. Keha siseenergia muutusega kaasneb alati mingi teise keha (teiste kehade) energia muutumine. Energia ei kao kuhugi ega teki ka ei millestki, ta ainult muundub ühest liigist teise või läheb üle ühelt kehalt teisele.
Soojusjuhtivus on soojuse ülekandmise protsess keha soojematelt osadelt külmematele, mis viib temperatuuride võrdsustumisele. Soojusjuhtivus esineb tahketes kehades, vedelikes ja gaasides. Soojusjuhtivuse korral toimub energia ülekandmine ühtedelt aineosakestelt teistele aine enda ümberpaiknemiseta. Metallid on head soojusjuhid, teised tahked kahad halvemad. Vedelikud ja gaasid on halvad soojusjuhid. Konvektsioon on soojusülekanne vedelikes ja gaasides selle keskkonna aineosakeste ümberpaiknemise teel. Loomuliku konvektsiooni korral toimub aine liikumine keskkonna erinevate kihtide temperatuuride erinevuse ja sellest tingitud tiheduse erinevuste tõttu. Kõik kuumutatud kehad annavad soojust teistele kehadele kiirguse teel. Mida kõrgem on keha temperatuur, seda rohkem energiat kaotab ta kiirguse teel. Samal temperatuuril kiirgavad tumedapinnalised kehad rohkem soojust kui heledapinnalised ja jahtuvad seetõttu kiiremini. Tumedapinnalised kehad neelavad rohkem soojust ja soojenevad seepärast kiiremini kui heledapinnalised. Soojusülekanne toimub alati kindlas suunas – kõrgema temperatuuriga kehadelt madalama temperatuuriga kehadele.
Siseenergia hulka, mille keha saab võib kaotab soojusülekande protsessis, nimetatakse soojushulgaks. Keha kuumutamiseks vajalik (jahtumisel vabanev) soojushulk sõltub selle keha ainest, massist ja temperatuuri muutumise ulatusest. Q=cm(t2-t1). Erisoojus näitab, kui mitme džauli või kalori võrra suureneb antud aine 1 kg siseenergia selle aine soojendamisel 1 kraadi võrra. Vee erisoojus on teiste ainete erisoojustega võrreldes suur. Soojushulka, mis eraldub 1 kg kütuse täielikul ärapõlemisel, nimetatakse kütuse kütteväärtuseks.
Iga kristalliline aine sulab teatud kindlal temperatuuril. Kristallilised ained tahkuvad samal temperatuuril, millel nad sulavad. Kristallilise aine sulamise ja tahkumise vältel keha temperatuur ei muutu. Keha kuumutamisel sulamistemperatuurini kasvab aineosakeste keskmine kineetiline energia ja seetõttu nende võnkumiste hälve sedavõrd, et aineosakeste korrapärane paigutus kristallis hävib. Aine jahtumisel hakkavad aeglaselt liikuvate aineosakeste vahel mõjuma tõmbejõud ning osakesed paigutuvad jälle korrapäraselt. Energia, mille saab sulamistemperatuurini kuumutatud kristalliline aine üleminekul vedelasse olekusse, kulub aine kristallide lõhkumiseks. Energia hulka, mis on vajalik 1 kg kristallilise aine sulatamiseks sulamistemperatuuril, nimetatakse selle aine sulamissoojuseks. Sulamistemperatuuril on 1 kg mingi aine siseenergia vedelas olekus sulamissoojuse võrra suurem kui sama ainekoguse siseenergia tahkes olekus. Tahkumisel vabaneb niisama palju energiat, kui kulub selle aine sulatamiseks. Tahkumisprotsessis vabanev siseenergia kompenseerib aine jahtumisest tingitud energiakaod, seepärast tahkumise vältel temperatuur ei muutu. Kristallilise aine sulamistemperatuur sõltub aineosakeste keskmisest potentsiaalsest energiast.
Aurumiseks nimetatakse nähtust, kus molekulid väljuvad vedeliku pinnakihist õhku. Molekulide üleminekut aurust vedelikku nimetatakse kondenseerumiseks. Aurumine toimub mistahes temperatuuril, sest vedelik sisaldab igal temperatuuril kiiresti liikuvaid molekule. Aurumise kiirus sõltub vedelikust, temperatuurist, vedeliku vaba pinna suurusest ja õhu liikumise kiirusest vedeliku kohal. Auruva vedeliku siseenergia väheneb, sest vedelikku jäänud molekulide keskmine kiirus ja seega ka kineetiline energia väheneb. Külma kehaga kokkupuutumisel aur kondenseerub, millega kaasneb energia vabanemine. Keemine on aurustumisprotsess, kus aurumine toimub vedeliku kogu ruumala ulatuses. Iga vedelik keeb teatud temperatuuril – keemistemperatuuril. Keemise jooksul vedeliku temperatuur ei muutu. Keemisel vedelikule juurde antud soojushulk kulub tekkinud auru energia suurendamiseks. Energiahulka, mis on vajalik 1 kg vedeliku aurustamiseks püsival temperatuuril, nimetatakse aurustumissoojuseks. Aurustumissoojus näitab, kui palju suureneb 1 kg aine energia üleminekul vedelast olekust gaasilisse püsival temperatuuril. Kondenseerudes annab aur ära niisama palju energiat, kui oli tarvis auru tekitamiseks samal temperatuuril.