Konduktion, konvektion och strålning är de tre huvudsakliga energiöverföringsmekanismerna som är involverade i värmeöverföring. När man jämför dessa mekanismer när det gäller deras förmåga att överföra värme, ger ledning i allmänhet den mest koncentrerade och högsta hastigheten för värmeöverföring.

Ledning innebär överföring av värme genom direktkontakt mellan två ämnen. De upphettade molekylerna av ett ämne vibrerar och kolliderar med de intilliggande molekylerna av det andra ämnet, överför deras energi och höjer deras temperatur. Denna process sker mest effektivt i fasta ämnen, där partiklarna är tätt packade och tätt sammanhållna, vilket möjliggör snabb energiöverföring.

Konvektion, å andra sidan, innebär överföring av värme genom rörelsen av en uppvärmd vätska, antingen vätska eller gas. När en del av en vätska värms upp blir den mindre tät och stiger, medan svalare vätska ersätter den. Denna kontinuerliga cirkulation resulterar i överföring av värme från de varmare områdena till de kallare områdena. Konvektion är särskilt effektiv i vätskor och gaser, där partiklarna är fria att röra sig.

Strålning, den tredje energiöverföringsmekanismen, involverar emission och absorption av elektromagnetiska vågor, inklusive infraröd strålning (värmestrålning). Alla föremål över absolut noll sänder ut infraröd strålning, och när dessa strålar absorberas av ett annat föremål omvandlas de till värmeenergi. Strålning är effektivt för att överföra värme över stora avstånd, som att solens värme når jorden eller värme som strålar ut från en eldstad till en avlägsen vägg.

Om man jämför de tre mekanismerna anses ledning i allmänhet vara den mest effektiva för att överföra värme. Detta beror på att i ledning sker värmeöverföringen direkt mellan angränsande partiklar utan att involvera vätskerörelser eller elektromagnetiska vågor. Den nära kontakten och den höga molekylära tätheten i fasta ämnen underlättar effektiv energiöverföring genom vibrationer och kollisioner.

Konvektion, även om den är effektiv i vätskor, kan vara mindre effektiv än ledning på grund av beroendet av vätskecirkulationen och den lägre densiteten av partiklar. Strålning, även om den är effektiv över stora avstånd, är mindre koncentrerad och kan påverkas av faktorer som reflektivitet och absorption av ytor.

Därför, i scenarier där direktkontakt är möjlig och ett fast medium är involverat, ger ledning i allmänhet den högsta värmeöverföringshastigheten och producerar mest värme. Men i situationer som involverar vätskor eller över betydande avstånd, blir konvektion och strålning mer dominerande energiöverföringsmekanismer, respektive.