熱伝導率（Thermal conductivity）は、定常的な温度勾配が存在する時の熱エネルギーが伝わる速さの割合を示す量である。また、熱拡散率（Thermal diffusivity）は、温度分布が緩和して熱的な平衡状態なる速さを表す量である。この両者は、熱エネルギーを貯蓄する能力を示す比熱容量とともに、物質や材料の熱的性質を定量的に表す値として、材料開発や熱設計において重要な役割を果たしている。例えば、家屋や建造物の断熱材の材質や厚さの選択、コンピュータや携帯電話に組み込まれる電子デバイスや回路の設計、宇宙ロケットや原子炉の設計において、省エネルギー、性能向上、安全性確保を検討する場合に用いられる。
熱伝導率 λ、熱拡散率 α、比熱容量 c、密度 ρ の均質で等方的な試料を考える。試料に、単位面積あたりq の熱流エネルギーを与えた時、試料には、温度勾配T_x－T₀ が生じる。これは、フーリエの法則より、

q	=	－λ ( Tx－T0 )
	=	－λ (∂T /∂x )	(1)

と表される。ゆえに、

λ

=

(∂T /∂x ) / q

(2)

熱流エネルギー密度に対して

cρ(∂T /∂t ) + (∂q /∂x ) = 0

(3)

熱伝導率と熱拡散率、熱容量は

λ

=

αcρ

(4)

の関係にあるから、1次元の熱伝導方程式は、

(∂T (x,t) /∂t ) =α(∂2T /∂x2)

(5)

で表される。熱伝導現象は、この熱伝導方程式を、測定方法に応じた境界条件で解くことに
よって理解することが出来る。