熱學又稱熱物理學，是研究熱現象（即與溫度有關的物理現象）的科學。
熱學一般分為熱力學和統計力學兩部分，前者是建立在實驗基礎上的宏觀理論，後者是建立在量子力學和數理統計學上的微觀理論。
熱學是從18世紀末才發展起來，主要是研究功與熱之間的能量轉換。在此功會被定義為力與位移的內積；而熱則定義為在熱力系統邊界中，由溫度之差所造成的能量傳遞。
玻色–愛因斯坦凝聚-熱物理學的代表性圖像。
