Η Θερμική Μηχανική είναι ο κλάδος της μηχανικής που μελετά τις σχέσεις μεταξύ θερμότητας και μηχανικής ενέργειας. Εξετάζει πώς η θερμότητα μπορεί να μετατραπεί σε εργασία και πώς οι διάφορες διαδικασίες επηρεάζουν την ενέργεια ενός συστήματος. Οι βασικές αρχές της περιλαμβάνουν τους νόμους της Θερμοδυναμικής, οι οποίοι καθορίζουν πώς η θερμότητα ρέει και πώς οι ενέργειες αλληλεπιδρούν. Η Θερμική Μηχανική έχει εφαρμογές σε πολλές βιομηχανίες, όπως η ενέργεια, η ψύξη και η μηχανολογία.