热学是物理学的一个分支，是一门研究物质处于热状态时的有关性质和规律的学科。热学起源于人类对冷热现象的探索。人类生存在季节交替、气候变幻的大自然里，冷热现象是人类最常见和最早观察、认知的自然现象之一。
我国早在公元前2000年就已经有气温反常的记载；在公元前，东西方都出现了热学领域的早期学说。早在战国时代，我国的邹衍就创立了五行学说，他把水、火、木、金、土称为五行，认为它们是宇宙之源、万物之本。古希腊时期，赫拉克利特提出：火、水、土、气是自然界的四种独立元素。这些都是人类对自然界的早期认识。
1714年，华伦海特改良水银温度计，定出了华氏温标，建立了一个温度测量的共同标准，使热学走上了实验科学的轨道。1912年，能斯脱提出了热力学第三定律，这使人类对热的本质才有了正确的认识，并由此逐步建立起了热学的科学理论。