历史上有很多科学家曾认真思考过这一问题。特别是到18世纪，蒸汽机的发展促进了欧洲工业革命，由此产生了一系列技术难题，激发了人们研究热和温度的兴趣。
最初人们认为热是一种无形的物质，称为“热质”，加热就是将它输入某个物体，或从一个物体转移到另一个物体。例如木柴燃烧时，木柴里的热质就进入火焰，再从火焰进入水壶，然后进入壶里的水中；等到水里充满了热质，水就转变成蒸汽。温度所代表的是热的强度。这种理论被称为“热质”说，一直流行到19世纪中期。
18世纪末，英国科学家布拉克注意到，将同样数量的热分别输入不同物质时，它们升高的温度是不同的，例如使1g铁升高1℃所需的热是使1g铅升高同样温度所需热的3倍。他还发现，有时将热输入某种物质时它的温度并不提高，例如加热冰时它开始融化，但温度并不升高，直到冰全部融化成水，而温度始终保持在0℃。水沸腾时也是这样，随着热不断地输入水中，水越来越多地变成蒸汽，而温度始终保持在100℃不变。
英国科学家汤普森发现，在给金属钻孔时会产生大量的热，这些热足够将水的温度升高到沸点。同一时期的英国化学家戴维也进行了类似实验，他用两块冷冻的冰互相摩擦。为了避免手上的“热质”传人冰中，他采用了一个机械装置来摩擦冰块，结果冰融化了。这些“热质”是从哪里来的呢？戴维经过分析后断定，热并非是什么物质，而是运动的一种形式。
英国物理学家焦耳19世纪20年代，法国科学家傅里叶和卡诺研究了热的流动，创建了热力学。到了40年代，科学家们开始研究进入蒸汽里的热怎样转变为活塞运动的机械功。英国物理学家焦耳花了35年时间，分别做了各种机械功转变为热的实验，并详细测算出机械功产生热的量。最后发现，不管是哪一种类的功，总能产生相应数量的热，称为“热功当量”。热与功既然可以相互转变，说明热是能量的一种形式，就如同电、磁、光、运动等也是能量的形式一样。
