Sıcaklıkları farklı olan maddeler aynı ortama konulduğunda ısı alışverişi yaparlar. Bu ısı alışverişi maddelerin sıcaklıkları eşit olunca son bulur. Isı alışverişi yapan maddelerde ısı daima sıcaklığı büyük olan maddeden, sıcaklığı küçük olan maddeye geçer. Aynı sıcaklıktaki maddeler ısı alışverişi yapmazlar. Maddeler ısı alışverişi yaparlarken dış ortama da ısı verip alabilirler. Ortam ısıca yalıtılmış ise maddelerden birinin verdiği ısı diğerinin aldığı ısıya eşit olur.

Q _Verilen = Q _Alınan

Eğer ısı alışverişi yapan maddeler hal değiştirmiyorlar ise denge sıcaklığı

bağıntısı ile bulunur.

Sıcaklıkları t₁ ve t₂ olan iki madde ısı alışverişi yaptıkları sürece sıcaklık – zaman grafikleri yukarıdaki gibi olur. Bir süre sonra maddelerin sıcaklıklarının eşit (t_d) olduğu görülür. Bu da ısı alışverişinin bittiği anlamına gelir.