Теплова робота кліматичної та екологічної техніки основана на законах та правилах теплотехніки.
Теплотехніка — технічна дисципліна, яка вивчає методи отримання, перетворення, передачі та використання теплової енергії, а також принцип дії і конструктивні особливості теплових машин, агрегатів і пристроїв, процеси нагрівання чи охолодження, які відбуваються в закритих середовищах та обладнанні.
Теоретичними розділами теплотехніки, в яких досліджуються закони перетворення та властивості теплової енергії, а також процеси поширення теплоти є:
- технічна термодинаміка;
- механіка рідини та газу;
- теплообмін;
- теорія горіння.
Термодинаміка розглядає закони перетворення теплової енергії, властивості макроскопічних систем, процеси переходу між різними станами цих систем. Вона вивчає закономірності роботи теплових машин – паро- і газотурбінних установок, двигунів внутрішнього згорання, холодильних агрегатів, кондиціонерів тощо.
Тепломасообмін складається з двох основних розділів: теплообмін (теплопередача) і масообмін. Теплопередача вивчає процеси переносу тепла між теплоносіями. У теплотехнічних пристроях теплота може передаватися променистим теплообміном, конвекцією, теплопровідністю.
Променистий теплообмін (теплообмін випромінюванням) характерний для камер згоряння, а також для деяких печей.