热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，它起源于人类对冷热现象的探索。人类生存在季节交替、气候变幻的自然界中，冷热现象是他们最早观察和认识的自然现象之一。
热学是研究物质热现象、热运动规律以及热运动同其它运动形式之间转化规律的一门学科。热现象是热运动的宏观表现,热运动是热现象的微观本质。热运动不是孤立，往往在一定条件下可向其它运动形态转化，如摩擦生热、挥发降温、气缸内气体吸热对外做功、电流通过电阻发热和温差电池等。因此研究热运动同其它运动形态转化的规律也是热学研究的另一个重要基本内容。
热现象的产生是物质内部大量分子无规则运动导致的。当讨论和研究热现象规律时，物体的整体宏观机械运动已不再属于讨论的范畴，人们将目光投向物质内部大量分子运动上。区别于机械运动物理概念，人们将由大量无规则运动的分子所组成的宏观物质以热现象为主要标志的运动形态称为热运动。
