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偏微分方程的边界条件，即Dirichlet条件、Neumann条件和Robin条件，在各科学领域的表现形式和物理含义是完全不相同的。在传热学中，有四类典型的边界条件表现形式。
第一类边界条件是指物体边界上的温度函数为已知，在三维直角坐标系中
（1.32）
其中，
为已知的数学函数或者常数。第一类传热边界条件就是Dirichlet条件在传热学中的具体表现形式。第一类边界条件表示物体边界温度被强制维持在一条已知的随时间变化的曲线上或者固定曲线上，物体边界甚至可能保持一个恒定的温度。
第二类边界条件是指系统边界上的热流密度已知，根据式（1.9）可表示为
（1.33）
其中，
为边界上外法线方向的热流密度；
为已知的数学函数或者常数。第二类热边界条件实质是Neumann条件在传热学中的具体表现形式。第二类热边界条件表示物体边界上流出（入）的热流密度是已知的函数，或者为一常数。注意，热流密度
与边界
外法线方向相同，即热量从物体向外流出时取正值，相反热量流入物体时则取负值。
第三类边界条件描述物体与环境的对流换热现象，即流体流动通过物体表面实现热量交换，又称为对流换热边界条件。第三类边界条件的数学方程为
（1.34）
其中，
为固体温度；
为流体介质的温度；
为换热系数，单位为瓦/（平方米·开尔文）[W/（m
2
·K）]。
第三类换热边界条件表明固体边界热流密度与固体和流体之间的温度差成正比，实质上是Robin条件的一种表现形式。一般情况下，流体温度和换热系数设置为常数，特殊情况下可以是温度、时间与位置的某种函数。换热系数与流体物性、流动速度、流体和固体之间的温差等因素相关，多数情况下需要采用实验方法测定。需注意的是，式（1.34）表示热量从固体向外流出传递到流体中；当热量从流体介质流入固体时此公式仍然正确。
传导和对流都要通过介质进行传递，但是电磁波辐射机理不同，热辐射能可以在完全真空中传递。热力学的研究表明：理想的辐射体（黑体）向外发射能量的速率与它的绝对温度的4次方成正比。一个物体向另一个物体发送热辐射能的同时，也接收另一个物体的热辐射能。所以，在一个物体通过热辐射与另一个物体进行热量交换时，其边界热流密度可用式（1.35）计算，即
（1.35）
其中，
T
为物体的边界温度；
T
R
为环境温度（或其他物体的温度）；
为比例常数，称为斯特藩−玻尔兹曼常数；
为辐射率函数；
为几何“视角系数”（view factor）函数，这两个函数与结构的几何形式是密切相关的。
热辐射边界条件实质上仍然是Robin条件的一种表现形式。
初始条件描述热力学系统初始时刻的状态，是瞬态传热过程分析的基础，其表达式为
（1.36）
其中，
为系统定义域；
与
是已知函数（随位置坐标而变化）或者常量。在工程技术领域，一般的瞬态传热分析过程多假设系统的初始温度为常量（如环境温度）。