A transmissão de energia através do espaço é chamada de radiação. Este processo de transmissão de calor não depende da presença de um meio material, podendo ocorrer através do vácuo. A energia solar, por exemplo, chega até nós dessa forma.
A energia transmitida deste modo é denominada energia radiante e apresenta-se na forma de ondas eletromagnéticas, assim como as ondas de rádio, as microondas, a luz visível, a radiação ultravioleta (UV), os raios X e os raios gama. Essas formas de energia radiante estão classificadas por ordem de comprimento de onda (ou de freqüência) constituindo o espectro eletromagnético.
A transferência de calor por radiação geralmente envolve a faixa do espectro eletromagnético conhecida por infravermelho (IV). Qualquer objeto libera energia radiante. Objetos a uma maior temperatura liberam mais energia radiante que objetos a uma menor temperatura.
As qualidades físicas de um objeto determinam a capacidade do mesmo para absorver, ou para refletir, radiação. Via de regra, superfícies rugosas e/ou opacas são bons absorvedores de calor radiante, sendo portanto, facilmente aquecidos por radiação. Superfícies lisas e polidas são usualmente bons refletores, de modo que não permanecem eficientemente aquecidas. Objetos que são bons absorvedores, freqüentemente são bons emissores de energia radiante. Objetos que são bons refletores, freqüentemente são pobres emissores. Da mesma forma objetos de cor escura absorvem melhor a energia radiante do que objetos de cor clara.