固体と流体の温度差がある場合、両者の接触領域で温度は大きく変化します。この層のことを温度境界層と呼びます。壁面の速度が早いほど薄くなり、流体の粘性が高いほど厚くなります。熱伝達は温度境界層の厚みと密接に関係しています。