要在物體內部產生熱傳導過程，必須在物體內部存在溫度差，即傳熱和溫度的分布密切相關。在某一瞬間，物體內部各點溫度分布的綜合稱為溫度場。一般說來，溫度分布是坐標和時間的函數(shù)，它的數(shù)學表達形式為t=f(x，y，z，r)式中，1為溫度;X，Y，z為空間坐標;T為時間。
物體的溫度場內任何一點的溫度不隨時間而變化時，這種溫度場稱為穩(wěn)定溫度場。這時溫度分布僅是空間坐標的函數(shù)。即例如連續(xù)工作的爐子，在正常工作條件下，爐子砌體的溫度場就屬于穩(wěn)定溫度場。如果物體的溫度場內各點的溫度隨時間而變化，這種溫度場稱為不穩(wěn)定溫度場，即ac/ar=A。例如加熱或冷卻過程中鋼錠的溫度分布就是這類溫度場。
穩(wěn)定溫度場內的導熱稱為穩(wěn)定態(tài)導熱，不穩(wěn)定溫度場內的導熱稱為不穩(wěn)定態(tài)導熱。溫度分布可以是三個坐標方向、兩個坐標方向或一個坐標方向的函數(shù)。即溫度場可以分為三維、二維或一維的。如圖3-1所示的一塊平板，左側表面上各點的溫度都是ti，右側表面上是12，t，>t2。熱傳遞只在x方向上進行，溫度也只在二方向上有變化，即溫度只是x坐標的函數(shù):I=f(二)。這就是一維的穩(wěn)定溫度場。
把物體上具有相同溫度的各點連接起來就成為等溫面。因為在同一個點上不可能存在兩個不同的溫度，所以溫度不同的等溫面不會相交。只有穿過等溫面的方向(如圖3-1的x方向)，加熱爐才能觀察到溫度的變化。**顯著的溫度變化是在沿等溫而的法線方向上。溫度差(at=tl-t2)對于沿法線方向兩等溫面之間的距離AX的比值的極限。稱為溫度梯度，故，方向的溫度梯度為溫度梯度是一個沿等溫面法線方向的矢量。它的正方向朝著溫度升高的一面。所以熱量傳播的方向和溫度梯度的正方向相反。
