导热系数（通常表示k，λ，或κ）是一个材料传热的特性。它主要是根据热传导的傅里叶定律来计算的。由于有许多因素影响导热系数，因此要建模它是相当复杂的，而且使事情进一步复杂化，在一个完整的模型中，必须把导热系数当作一个张量，因为它可能在不同的方向上有不同的值。
然而，你可以找到将导热系数与密度联系起来的实验，例如，在下面所见的雪密度测量中：
然而，还有几个更直接的影响导热系数的因素：
温度
温度对金属和非金属导热系数的影响是不同的。在金属中，热的传导主要是由于自由电子。根据Wiedemann-Franz定律，金属的导热系数近似与绝对温度（开尔文）乘以电导率成正比。在纯金属中，电导率随着温度的升高而降低，因此两者的乘积，即导热系数，近似保持不变。然而，当温度接近绝对零度时，导热系数急剧下降。
在合金中，电导率的变化通常较小，因此热导率随温度的增加而增加，通常与温度成比例。另一方面，非金属的热导率主要是由于晶格振动（声子）。除了在低温下得到高质量的晶体外，声子平均自由程在高温下没有显著降低。因此，非金属的导热系数在高温下近似恒定。在低于德拜温度的低温下，由于载流子在极低温度下从缺陷处散射，热导率下降，热容量也下降。
化学相
当材料经历从固体到液体或从液体到气体的相变时，热导率可能会改变。例如，当冰（0℃时的导热系数为2.18 W/（m·K））融化形成液态水（0℃时的导热系数为0.56 W/（m·K））时，其导热系数的变化。
热各向异性
一些物质，如非立方晶体，在不同的晶体轴上可以表现出不同的热导率，这是由于声子耦合在给定晶体轴上的不同。蓝宝石是导热系数随取向和温度变化的显著例子，其c轴导热系数为35 W/（m·K）， a轴导热系数为32 W/（m·K）。木头沿着木纹比穿过木纹传导得更好。导热系数随方向而变化的材料的其他例子有经受过重冷压制的金属、层压材料、电缆、用于航天飞机热保护系统的材料和纤维增强复合结构。当各向异性存在时，热流的方向可能与热梯度的方向不完全相同。
导电性
在金属中，根据Wiedemann-Franz定律，由于自由运动的价电子不仅传递电流，而且传递热能，热导率大致跟随电导率。然而，电导和热传导之间的一般相关性并不适用于其他材料，因为在非金属中声子载流子对热量的重要性越来越大。高导电性银的导热性不如作为绝缘体的金刚石，但由于其有序的原子排列，它可以通过声子传导热量。
磁场
磁场对导热系数的影响被称为右-列duc效应。
对流
具有低导热性的陶瓷涂层的排气系统组件减少了附近敏感组件的加热。在没有对流的情况下，空气和其他气体通常是很好的绝缘体。因此，许多绝缘材料的功能只是简单地有大量的充气袋，以防止大规模的对流。这些例子包括膨胀和挤压聚苯乙烯（通常称为“聚苯乙烯泡沫”）和硅胶气凝胶，以及保暖衣物。自然的生物绝缘体，如皮毛和羽毛，通过戏剧性地抑制动物皮肤附近的空气或水的对流，达到类似的效果。
轻的气体，如氢和氦，通常具有很高的导热性。氙和二氯二氟甲烷等稠密气体的导热性较低。六氟化硫是一种致密气体，由于其热容量大，导热系数相对较高。氩气的密度比空气大，通常用于隔热玻璃（双层玻璃窗），以改善其绝缘特性。
