工程热物理是一门研究能量以热的形式转化的规律及其应用的技术科学。它研究各类热现象、热过程的内在规律，并用以指导工程实践。工程热物理学有着自己的基本定律：热力学的第一定律和第二定律、Newton力学的定律、传热传质学的定律和化学动力学的定律。作为一门技术科学学科，工程热物理学的研究既包含知识创新的内容，也有许多技术创新的内容，是一个完整的学科体系。

    热能工程是“热能工程”学科是研究能源(着重于热能)的合理、高效、清洁地利用和转换的科学，研究和开发节能新技术、节能新工艺(流程)、新设备和新材料等，为开发高效的节能产品，淘汰低效、耗能高的产品奠定科学理论和工程技术基础。

    动力机械及工程学科以燃气轮机、汽轮机、内燃机和正在发展中的其它新型动力机械及其系统为对象，研究如何把燃料的化学能和流体动能安全、高效、低污染地转换成动力的基本规律和过程，研究转换过程中的系统和设备，以及与此相关的控制技术。它涉及能源、交通、电力、航空、农业、环境等与国民经济、社会发展及国防工业密切相关的领域。

    流体机械及工程是各种以流体作为工质和能量载体的机械设备的流体动力学原理与设计，以及与流体动力学相关的复杂流动现象的实验与数值模拟。本学科以流体工程、车辆工程和动力工程等多个领域的流体动力学问题为主要研究背景，以积极为我国国防工业现代化和新型高科技兵器的开发提供理论和技术保障服务为特色，同时兼顾能源、机械、航空、航天和水利等领域的需求。

    制冷及低温工程是研究获得并保持低于环境温度的原理与方法，实现该条件所需要的仪器和设备，以及研究低于环境温度的条件下工程应用。根据温度的不同，它又可划分为制冷工程和低温工程两个领域，前者涉及环境温度到120K温度范围的问题，后者涉及低于120K温度范围的问题（一般按温度范围划分为以下几个领域：120K以上，普冷；120~0.3K，低温；0.3K以下，极低温）。本学科与国民经济和人民生活密切相关，随着我国国民经济的发展，它的地位越显重要。本学科在机械、冶金、石油、化工、食品保存、人工环境、生物医学、低温超导以及航天技术等诸多领域中有着广泛的应用。本学科与相邻几个二级学科有共同的学科基础和内在联系，但又有区别于相邻学科的研究内容。本学科的有些研究内容与流体机械及工程以及化工过程机械的有些研究内容比较接近，学科间相互交叉渗透。

    化工过程机械主要研究化工、石油化工、炼油与天然气加工、轻工、核电与火电、冶金、环境工程、食品及制药等流程性工业中处理气、液和粉体材料必需的设备和机器。本学科是一个专业面广，为国民经济多个行业服务的涵盖多种学科的交叉型学科。固体力学、流体力学、热力学、传热学、传质学和化工过程原理等学科的基础构成本学科的重要理论基础。本学科与其一级学科中的其它二级学科有着相同的学科基础和内在联系，并和其它一级学科如机械工程、化学工程与技术、轻工技术与工程、食品科学与工程、材料科学与工程、环境科学与工程等学科相互交叉与渗透。其所对应的本科专业为过程装备与控制工程。

    动力工程及工程热物理下设的主要学科方向有热力循环理论与系统仿真、热流体力学与叶轮机械、内燃机燃烧与排放控制、汽车动力总成与控制、工程热物理、制冷空调中的能源利用、低温系统流动传热、煤的多相流燃烧热物理等。注重与化工、生物、信息、环境等学科的交叉与结合，发展学科新生长点，包括燃料电池与燃气轮机联合发电、石油替代途径与新能源汽车、太阳能热利用与建筑节能、纳/微系统输送和温控、生物质气化发电、光催化制氢和电动汽车多能源动力控制系统等。

    本实验室结合多期“985”工程，******充分发展了能源技术国家重点学科等。