Nusseltov broj je proizvod usporedbe omjera prijenosa topline između dvije tekućine gdje se konvekcijski prijenos topline dijeli s toplinskom vodljivošću materijala u mirovanju. To je broj bez jedinice koji u biti daje usporedbu brzine prijenosa topline između materijala u kojima se odvija konvekcija, ili protoka plina ili tekućine, u usporedbi s osnovnim prijenosom topline vođenjem gdje je malo unutarnjeg kretanja tvari se događa. Iako se Nusseltov broj često koristi za mjerenje prijenosa topline u tekućinama, također se može koristiti za usporedbu brzina prijenosa topline konvekcije i vodljivosti između krutih tvari protokom plina. Temelj za usporedbu prijenosa topline u materijalima postavio je Ernst Wilhelm Nusselt, njemački strojarski inženjer koji je predavao u Dresdenu početkom 20. stoljeća. Njegov pionirski rad u mehanici fluida u to vrijeme rezultirao je time da je Nusseltov broj dobio ime po njemu.
Tipična jednadžba Nusseltovog broja konvekcije je Nu = hL/λ. Nu predstavlja Nusseltov broj, h je koeficijent prijenosa topline koji se može izmjeriti u vatima po kvadratnom metru pomnoženim s temperaturom Kelvina (W/m2K). L je jednaka duljini graničnog sloja u metrima materijala gdje se prenosi toplina, a lambda (λ) predstavlja utvrđenu toplinsku vodljivost materijala u vatima po metru Kelvina ili W/mK. Mjerenje Nusseltovog broja topline je mjerenje samo preko površinskih granica i izravno je povezano s Newtonovim zakonom hlađenja iz kojeg se broj također može izvesti.
Kada je Nusseltova korelacija blizu vrijednosti od jedan, to ukazuje na vrstu protoka prijenosa topline poznatu kao laminarni tok ili flug flow, što ukazuje da se događa vrlo malo gibanja tekućine i da je vodljivi gubitak topline važan. Kako se brzine protoka povećavaju, one se opisuju kao turbulentne i često mogu rezultirati vrijednostima Nusseltovog broja koje se kreću od 100 do 1,000. Bilo koja vrijednost za Nusseltov broj između 100 i 1,000 ukazuje na činjenicu da je dominantan oblik prijenosa topline konvekcijom, a vodljivost igra samo sporednu ulogu. Takvi su brojevi važne vrijednosti koje treba znati u različitim aspektima inženjerstva, gdje prijenos topline može biti ili poželjna ili nepoželjna osobina. Brzina prijenosa cilindra s visokim Nusseltovim brojem smatra se turbulentnom i učinkovitom metodom prijenosa topline, kao što je protok tekućine kroz cjevovod gdje se malo toplinske energije u materijalu gubi kroz vođenje u vanjski okoliš.