Stråling er også en varmeutvekslingsmekanisme. Det er den eneste varmeutveksling som foregår i fravær av et transportmedium, og derfor eneste måten varme kan transporteres gjennom vakuum. Varmestråling er et direkte resultat av atom/molekyl-bevegelser i materialet. Siden disse atomene og molekylene inneholder ladete partikler (protoner og elektroner), vil deres bevegelser gi en utsendelse av elektromagnetisk stråling som frakter energi vekk fra overflaten. Samtidig vil den samme overflaten bestråles fra omgivelsene. Mengden utsendt stråling øker med temperaturen. Netto strålingsutveksling vil gå i pluss eller minus avhengig av hvor stor miksen av temperaturer på overflatene som deltar er i forhold til egen overflatetemperatur.