چاه حرارتی انرژی حرارتی را از دستگاه با دمای بیشتر به محیط سیال با دمای پایین‌تر منتقل می‌کند. محیط سیال معمولاً هوا بوده ولیکن آب، مبرد یا روغن هم می‌تواند باشد. درصورتی‌که محیط سیال آب باشد، چاه حرارتی صفحه سرد نامیده می‌شود. در ترمودینامیک، چاه حرارتی منبع گرمی است که می‌تواند مقدار نامشخصی گرما را بدون تغییر دمای قابل‌توجه جذب کند.

چاه حرارتی، مبدل حرارتی غیر فعالی است که گرمای تولیدشده توسط دستگاه مکانیکی یا الکتریکی را به محیط سیال منتقل می‌کند، در رایانه‌ها، چاه‌های حرارتی برای خنک کاری واحد پردازش مرکزی (CPU) یا پردازنده‌های گرافیکی استفاده می‌شوند. چاه‌های حرارتی در کنار دستگاه‌های نیمه‌رسانا توانمند مانند ترانزیستورهای توان و تجهیزات نوری مانند لیزرها و دیودهای نوری (LED) به دلیل توانایی پخش حرارتی ناکافی برای تعدیل دما استفاده می‌شوند.

لوله حرارتی دستگاه انتقال حرارتی است که اصول رسانش حرارتی و انتقال فاز را برای کارآمد کردن انتقال حرارت بین دو مرز جامد ترکیب می‌کند.

مخزن پوشش‌دار ظرفی است که برای کنترل کردن دمای محتویاتش با استفاده از سرمایش یا گرمایش پوسته پیرامون مخزن که سیال گرم‌کننده یا سردکننده در آن گردش دارد، طراحی‌شده است.

چرخ حرارتی که با نام مبدل حرارتی دوار، یا چرخ آنتالپی هوا به هوای دوار یا چرخ بازیافت حرارت هم شناخته می‌شود، نوعی مدل حرارتی بازیافت انرژی است که در منبع یا خروجی جریان‌های هوای سیستم هواساز یا در گازهای خروجی یک فرآیند صنعتی برای بازیافت حرارت قرار می‌گیرد. انواع دیگر چرخ‌های آنتالپی و چرخ‌های خشک‌کن هستند. یک چرخ حرارتی مختص سرمایش گاهی به است چرخ کیوتو هم شناخته می‌شود.

کویل دور گذر نوعی مبدل حرارتی بازیافت انرژی است که غالباً در ذخیره یا جریان‌های هوای خروجی یک سیستم هواساز (air handling system) یا در گازهای خروجی یک فرآیند صنعتی برای بازیافت انرژی مورد استفاده قرار می­گیرد. عموماً، به هر جریان واسطه استفاده‌شده برای انتقال حرارت بین دو جریانی که مستقیماً به دلایل ایمنی یا دلایل مشخص دیگر نمی‌توانند متصل باشند، گفته می‌شود. 

   مهندسی میکرو فرآیند دانش انجام فرآیندهای شیمیایی یا فیزیکی در حجم کوچکی معمولاً داخل کانال‌هایی با قطر کمتر از 1 میلی‌متر (میکرو کانال‌ها) یا ساختارهای دیگر با ابعاد کوچک‌تر از میلی‌متر است. مهندسی میکرو فرآیند از میکرو شیمی که به بررسی مواد با مقدار بسیار کوچک پرداخته می‌شود، نباید اشتباه گرفته شود.

میکرو مبدل‌های حرارتی، یا مبدل‌های حرارتی میکرو ساختار، مبدل‌هایی که هستند که حداقل یک سیال در آن با قید ابعادی کمتر از 1 میلی‌متر جریان دارد. معمول‌ترین این محدودیت‌ها میکرو کانال‌ها هستند که قطر هیدرولیک کمتر از 1 میلی‌متر دارند. میکرو کانال‌ها را می‌توان از فلز، سرامیک، و حتی پلاستیک‌های ارزان‌قیمت ساخت. از میکرو کانال‌ها در کاربردهای بسیاری استفاده می‌شود مانند:

مبدل حرارتی زمین-کوپل، مبدل حرارتی زیرزمینی است که می‌تواند گرمای زمین را مهار و/یا آن را به زمین پراکنده کند. این مبدل‌ها از دمای ثابت نزدیک زیر زمین برای گرمایش یا سرمایش هوا یا دیگر سیالات برای کاربری ساکنین، کشاورزی یا صنعت استفاده می‌کنند. اگر هوای ساختمان از مبدل حرارتی برای تهویه بازیابی حرارت دمیده شود، به آن‌ها در اروپا لوله‌های زمین (همچنین با نام لوله‌های سرمایش زمین یا لوله‌های گرمایش زمین شناخته می‌شوند) و در آمریکای شمالی، مبدل‌های حرارتی هوا-زمین (EAHE یا EAHX) گفته می‌شود.

سیستم سرمایش تشعشعی به سطح دما-کنترل شده اشاره دارد که با حذف گرمایش محسوس داخل ساختمان را خنک می‌کند و این اتفاق زمانی است که بیش از نیمی از انتقال حرارت انجام‌شده به‌صورت حرارت تشعشعی باشد. گرما از شی‌ء یا هر چیز دیگری که دمای بیشتری دارد، به سطح سردتر منتقل می‌شود و این جریان تا زمانی که دمای شی‌ء بالاتر است ادامه می‌یابد.