Der Wärmetransport ist ein physikalischer Vorgang, bei dem Energie in Form von Wärme zwischen zwei oder mehreren Medien (bzw. auch zwischen verschiedenen Orten eines Mediums) mit unterschiedlichen Temperaturen fließt. Die Triebkraft dieses Prozesses ist immer ein Temperaturunterschied. Die Wärme kann dabei durch Leitung und Konvektion (= Wärmeaustausch bzw. Wärmeübergang) oder durch Strahlung (Wärmestrahlung = Wärme- oder Energieübertragung) transportiert werden. Diese drei Formen des Wärmetransportes können gleichzeitig auftreten. In der Regel überwiegt jedoch einer dieser Mechanismen.
Die Wärmeenergie fließt immer von einem Stoff mit höherer Temperatur zu einer Substanz mit niedrigerer Temperatur. Unter der Voraussetzung, dass das Volumen der beteiligten Stoffe konstant bleibt, erhöht sich durch den Wärmetransport die Temperatur der zweiten Substanz und senkt dabei gleichzeitig die Temperatur des ersten Stoffes.
Die Wärme kann nur dann von einem Medium mit niedrigerer Temperatur zu einem zweiten Medium mit einer höheren Temperatur fließen, wenn gleichzeitig Arbeit verrichtet wird.