溫度越高、分子熱運動就越快，反過來分子的熱運動越快，則溫度越高，這兩種現象是相互的。

我們宏觀世界存在的任何物體，組成它的分子無時無刻不在做無規則的運動，即是物理學中定義的分子熱運動，而其外在的表現形式為布朗運動，透過實驗的方式表明布朗運動的劇烈程度與溫度和粒子的數量有關係。大家都知道，固體分子只能在原位置進行振動，因此固體形狀是相對固定的；液體分子可以在與其相鄰的分子間進行自由運動，因此液體可以流動；氣體分子自由度最高，因此氣體的流動性或者分子擴散能力最高。

在微觀的角度下，我們說某一個分子所具有的能量，它的值等於動能和勢能之和。一方面，物體的溫度越高，分子的運動速度就會越快，動能就越大。另一方面，分子之間的間隔距離會隨著溫度升高而增大，電子離原子核越遠，分子的勢能就越高，如同我們在高空懸掛的重物一樣，高度越高，其勢能越大是一個道理。所以，溫度的升高，表現在微觀方面就是分子的動能和勢能都會增加，所以分子的熱運動就加劇，表現為分子的擴散速度加快。

分子的熱運動，外文名thermal motion，就是物體都由 分子、原子和離子 組成，水由分子組成，鐵由原子組成，鹽由離子組成，而一切物質的分子都在不停地運動，且是無規則的運動。

分子的熱運動跟物體的溫度有關 ("0"度的情況下也會做熱運動，內能就以熱運動為基礎) ，物體的溫度越高，其分子的運動越快。如果需要證明的話可以參考一下熱力學書，上面介紹分子內能時有詳細的統計學計算。

熱量是一個物體由於其分子的運動而擁有的能量，這些分子不斷地運動和移動。當能量加到物體上時，它的分子移動得更快，產生更多的熱量。與熱物體相比，冷物體中的分子運動較少。熱量是物質分子運動的總能量。

熱量可以透過三種方法從一個地方傳遞到另一個地方:固體傳導、流體(液體或氣體)對流以及輻射透過任何允許輻射透過的物體。用來傳熱的方法通常是最有效的。 在紅外天文學中，作為測量輻射傳播的熱量，紅外輻射(也稱為熱輻射)是一種電磁輻射型別。輻射是一種能量傳輸形式，由以光速傳播的電磁波組成。

溫度是物質中分子平均熱能的量度。物質中的原子和分子並不總是以相同的速度運動。這意味著分子之間有一定範圍的能量(運動能量)。例如，在氣體中，分子以各種速度向隨機方向運動——有些速度快，有些速度慢。有時這些分子會相互碰撞。當這種情況發生時，速度較高的分子將其部分能量轉移給速度較慢的分子，導致速度較慢的分子加速，速度較快的分子減速。如果更多的能量被輸入，分子的平均速度將會增加，並且會產生更多的熱能或熱量。

所以，更高的溫度意味著物質有更高的平均分子運動。對於速度不同的每個分子，我們不會感覺或檢測到一堆不同的溫度。我們測量的溫度總是與系統中分子的平均速度有關。 由於溫度是一個平均測量值，它不取決於物體中粒子的數量(或其大小)。每個溫度高於絕對零度的物體都有一些熱能。溫度不是能量，而是能量的量度。熱量就是能量。