Теплообмін (теплопередача) — фізичний процес передавання енергії у вигляді певної кількості теплоти від тіла з вищою температурою до тіла з нижчою температурою до настання термодинамічної рівноваги. Не можливо зупинити передачу тепла між сусідніми об'єктами з різними температурами — можна лише сповільнити.

 Одиницею вимірювання теплової енергії в системі СІ є Джоуль (раніше використовувалась калорія). Є три види теплообміну: теплопровідність, конвекція, випромінення.

Теорія теплопередачі

При теплових процесах тепло передається від однієї речовини до другої. Рушійною силою будь-якого процесу теплообміну є різниця температур більш нагрітого і менш нагрітого тіл, при наявності якої тепло довільно, у відповідності з ІІ законом термодинаміки, переходить від більш нагрітого до менш нагрітого тіла. 

Речовини, які беруть участь в процесі переходу тепла (теплообміну) називаються теплоносіями. Речовина з більш високою температурою, яка в процесі теплообміну віддає тепло, називається гарячим теплоносієм, а речовина з більш низькою температурою, яка приймає тепло - холодним теплоносієм. 

Існує два основних способи проведення теплових процесів: 

• шляхом безпосереднього стикання теплоносіїв;
• передачею тепла через стінку, яка розділяє теплоносії. 

При передачі тепла шляхом безпосереднього стикання теплоносії, як правило, змішуються одне з одним, що не завжди допустимо; тому даний спосіб застосовується порівняно рідко, хоча він значно простіший в апаратурному оформленні. При передачі тепла через стінку теплоносії не змішуються і кожний з них рухається по окремому каналу; поверхня стінки, яка розділяє теплоносії, використовується для передачі тепла і називається поверхнею теплообміну. 

Розрізняють сталі і несталі процеси теплопередачі.