En termoingenjör är en specialist som använder kunskap om termodynamik för att designa och bygga system som överför värme eller energi. En stark kunskap om vätskedynamik behövs ofta av dessa ingenjörer eftersom vätskor och gaser vanligtvis är de medier genom vilka värme överförs. Inom området värmeteknik finns ett antal andra specialiserade områden. Termiska ingenjörer kan arbeta med mycket små system, som de inom elektronik eller mycket stora system, som de i byggnader eller fordon. Dessutom kan denna ingenjör förväntas designa eller bygga system som överför värme till eller ut ur andra energiformer.
Ett vanligt ansvar för en termisk ingenjör är att designa system för värme och kyla. Dessa system kan vara små, som de som finns i datorer eller elektronik, eller stora, som de som finns i byggnader eller flygplan. Vätskor eller gaser används ofta för att flytta värme runt systemet så att den förblir vid optimal temperatur.
En god förståelse för termodynamik, studiet av hur värme rör sig genom ett system, är avgörande för en termisk ingenjör. Olika vätskor, vätskor och fasta material överför värme på olika sätt. När ingenjörer designar eller bygger värmeöverföringssystem tar ingenjörer hänsyn till de olika materialen som används. Experiment och simuleringar ger ofta dessa ingenjörer en hel del information om hur värmen kommer att röra sig genom det färdiga systemet.
Arbetsuppgifterna för en termisk ingenjör kan involvera själva designen och konstruktionen av dessa system, eller de kan vara mer teoretiska till sin natur. Datormodeller och simuleringar används ofta inom termodynamik för att förutsäga hur ett system kommer att reagera på temperaturförändringar, oavsett om förändringarna skapas av externa källor eller av interna processer. En ingenjör kan anställas för att ge analys och rådgivning vid utveckling av komplexa system.
Det är också möjligt för en termoingenjör att arbeta med överföring av värme till eller från andra typer av energi. Värme, rörelse, elektrisk aktivitet och kemisk förändring kan omvandlas till varandra vilket kan vara önskvärt eller en effekt som behöver motverkas av en ingenjör. En ingenjör kan utforma sätt att flytta bort värmen från de mekaniska delarna av en maskin så att värmen som genereras från maskinens rörelse inte skadar den. Elektrisk energi kan också genereras från en ökning av ett systems temperatur, som, beroende på systemets karaktär, kan behöva utnyttjas eller motverkas.