Теплопроводность – молекулярный процесс передачи теплоты от одной части тела к другой или между отдельными соприкасающимися телами, если между ними существует температурный перепад. Механизм передачи теплоты теплопроводностью обусловлен движением микроструктурных элементов тела (электронов, атомов, молекул) и зависит от физических свойств среды.

Основным законом передачи теплоты теплопроводностью является гипотеза Фурье, согласно которой элементарное количество теплоты (dQ), проходящее через элементарную площадь изотермической поверхности (dF) за элементарный промежуток времени (d) (рис. 10.2), пропорционально температурному градиенту (Т/n):

,

где  – коэффициент пропорциональности, Вт/(м·К), он характеризует способность тела проводить теплоту и называется коэффициентом теплопроводности.

Рис. 10.2. Иллюстрация гипотезы Фурье

Закон Фурье можно записать через плотность теплового потока (q), который представляет собой количество теплоты, проходящей в единицу времени через единицу площади изотермической поверхности:

.

Так как теплота распространяется от более нагретых частей тела к менее нагретым, то вектор плотности теплового потока направлен по нормали к изотермической поверхности в сторону убывания температуры. Таким образом, оказывается, что векторы grad T и  лежат на одной нормали к изотерме, но направлены в противоположные стороны. Этим и объясняется знак «минус» в приведенных уравнениях.

Коэффициент теплопроводности зависит от структуры материалов, плотности, давления и влажности среды. Для большинства веществ коэффициенты теплопроводности определены экспериментально. Наилучшими проводниками теплоты являются металлы, наихудшими – газы.