Теплопроводность в чистом виде наблюдается только в твердых телах, неподвижных газах и жидкостях при невозможности возникновения в последних конвекции. В основе задач теплопроводности лежит предложенная Фурье гипотеза о пропорциональности плотности теплового потока.
Коэффициент теплопроводности любого тела (газа, жидкости, твердого тела, смеси) определяется для данного конкретного тела только в результате его лабораторных исследований. Никаким аналитическим путем коэффициент теплопроводности для данного тела получить невозможно. Коэффициент теплопроводности для любого тела зависит от его температуры и с ростом температуры тела коэффициент теплопроводности возрастает прямо пропорционально. Для каждого тела в конкретной температуры коэффициент теплопроводности берется из таблиц. Коэффициент теплопроводности для газов-0, 5 - 0,05 Вт / (К • м) воды-0, 5 - 0,7 Вт / (К • м) сталей-20 - 100 Вт / (К • м). В самом общем случае, процесс теплопроводности через тело в форме куба с единичной длиной грани и дополнительным источником тепла внутри куба.
Из общего уравнения теплопроводности, при наличии условий однозначности, выделяют конкретную простую задачу теплопроводности, описывающий данное физическое явление теплопроводности. Существуют различные условия однозначности:
1) геометрические, описывающих размеры и форму тела, в котором рассматривают процесс теплопроводности;
2) физические, описывающих характерные физические свойства тела;
3) временные-характеризуют распределение температур тела в начале и в конце рассмотрения процесса теплопроводности (начальный и конечный момент времени);
4) предельные-характеризуют взаимодействие тела с окружающей средой.
В свою очередь, граничные условия трех видах:
а) первого рода-заданные законом распределения температур по всей поверхности и по времени;
б) второго рода-задаются плотностью теплового потока для поверхности тела по времени;
в) третьего рода-задаются температурой омывающей среды извне тела и законом теплоотдачи между внешней поверхности тела и омывающей средой (законом Ньютона-Рихмана).