Maddeler arasındaki ısı alışverişi, sıcaklık farkı bulunan maddeler arasında devam eder. Ancak bu süreç sonsuz değildir. Isı alışverişi, maddelerin sıcaklıkları birbirine eşitlendiğinde sona erer. Bu durum termal denge olarak adlandırılır.
Termal dengeye ulaşmak için zaman süresi, maddelerin özelliklerine (örneğin ısı iletkenliği, yoğunluk, hacim) ve aralarındaki sıcaklık farkına bağlıdır. Genellikle bu süreç hızlı gerçekleşir, ancak tam olarak ne kadar sürdüğü spesifik duruma bağlıdır.