Gubitak topline je neto gubitak topline putem prijenosa iz toplijih u hladnija područja. Okoliš obično radi prema termodinamičkoj ravnoteži, gdje nema prijenosa topline jer je sve u jednakom stanju. Na tom putu dolazi do gubitka topline. To može biti važno za sve, od razumijevanja funkcioniranja hlađenja do izolacije doma kako bi njegova unutarnja temperatura bila što stabilnija.
Toplinu je moguće prenijeti na više načina. Jedan je putem vodljivosti, gdje vrući predmet dolazi u dodir s hladnijim. Pobuđeni atomi u vrućem objektu udaraju u one u hladnom, prenoseći energiju i stvarajući neto gubitak topline. Konvekcija s plinovima i tekućinama omogućuje cirkulaciju tople energije i dovodi do gubitka topline. U toplinskom zračenju nabijene čestice izlaze iz predmeta i prenose se na najbliži objekt, poput psa koji leži ispred tople peći.
U nečemu poput dizajna doma gubitak topline je razlog za zabrinutost. Velika površina kuće stvara veliki prostor za provođenje vanjskog zraka, dok će konvekcija unutar kuće potaknuti podizanje toplog zraka, a zatim bijeg kroz krov putem vodljivosti. Neki koraci koje dizajneri mogu poduzeti kako bi riješili ove probleme uključuju snažnu izolaciju doma kako bi se stvorila barijera, kao i reflektiranje topline izvana kako bi se spriječilo provođenje kroz zidove i unutra u vrućim klimama.
Jednadžbe mogu modelirati toplinski tok i gubitak u svrhu projektiranja ili istraživanja. Različiti materijali imaju svoja svojstva i ona mogu odrediti brzinu gubitka i prijenosa topline. Istraživači bi u nekim okruženjima mogli pretvoriti različite stope provođenja u svoju korist. To se može vidjeti s mehaničkim kontrolama na nekim termostatima gdje dvije metalne trake kruže uključivanje i isključivanje topline dok se šire i skupljaju kao odgovor na promjene temperature.
Gubitak topline također može biti problem u medicini, gdje temperature u jezgri mogu vrlo brzo pasti po lošem vremenu i može biti teško vratiti ih. Pacijenti u hipotermičnom stanju mogu trebati deke, boce s toplom vodom i drugu pomoćnu njegu kako bi se ponovno polako zagrijali. Kao što zna svatko tko je došao u kontakt s osobom samo iz hladne vode, između ljudi može doći i do izmjene topline. Osoba koja je sjedila na obali osjećat će se hladnije nakon kontakta s kupačem jer doživljava prijenos topline.