人類對“溫度”這個概念的理解， 經過了很長時間的演化。 現在在原子層面， 有了一個（似乎）很簡單的理解：如果溫度是T， 一個分子在一個方向的平均平動能就是kT/2（其中k是玻爾茲曼常數， 約等於1.38E-23 J/K）， 也就是說一個分子在三個方向的平均平動能是(3/2) kT。 但為了達到這個理解， 走過了漫長的歷程。
在很長時間裡， 人們把熱量理解為一種物質， 即“熱質”。 一個物體為什麼熱？因為它包含的熱質的。 另一個物體為什麼冷？因為它包含的熱質少。 一冷一熱的物體放在一起， 為什麼溫度會趨同？因為熱質自發地從熱的物體流向冷的物體。
這種理論乍看起來很符合直覺， 也能夠解釋所有的實驗現象。 但是， 它隱含了一個意思：只有熱量的流動才能改變溫度。
1798年， 英國物理學家倫福德在一篇題為《摩擦產生熱的來源的調研》中講述了他的機械功生熱的實驗。 他發現， 給大炮鑽炮膛時可以無限地產生熱， 這說明， 熱質不可能是一種守恆的“物質”。
倫福德
1799年， 英國化學家大衛在《論熱、光和光的複合》論文中， 描述了一個實驗：在一個同周圍環境隔離開來的真空容器裡， 合兩塊冰互相摩擦熔解為水， 而水的比熱比冰還高。 大衛由此斷言， 熱質是不存在的。
現在， 人們認為熱不是一種物質， 而是物質分子的無規則運動。 你可以通過傳熱的方式增強分子的運動， 也可以通過機械做功的方式增強分子的運動。 為什麼溫度與分子平均動能的關係是(3/2) kT呢？這就需要學過熱力學和統計力學才能明白了。