В человеческом организме происходят процессы массоэнергообмена, при которых высвобождается энергия вследствие химического окисления веществ, получаемых с пищей, или окисления собственных органических веществ организма в случае, если суточный рацион не покрывает потребностей энергопотребления. Полученная энергия расходуется в основном на поддержание нормальной температуры тела (37 °С) и на выполнение физической работы, к которой относится, в том числе и работа, затрачиваемая на поддержание определенного положения тела в гравитационном поле. Исследования показывают, что в общем балансе энергообмена доля, приходящаяся на внешнюю работу, совершаемую человеком, не превосходит в среднем 5 %, в то время как 95 % энергии выделяется в виде теплоты.
Теплообмен между человеческим организмом и окружающей средой происходит с помощью конвекции, испарения, излучения и теплопроводности. Интенсивность протекания этих процессов зависит от многих факторов – температуры, влажности и скорости движения окружающего человека воздуха, температуры ограждающих поверхностей, вида и свойств одежды, характера выполняемой работы и т.п.
Согласно официально принятому в США инженерами-теплотехниками и специалистами по системам кондиционирования воздуха определению [4] под тепловым комфортом подразумевается такое душевное состояние человека, при котором он выражает удовлетворённость микроклиматическими условиями окружающей его среды. Такое очевидно субъективное состояние соответствует полному тепловому равновесию, поддержание которого требует минимальных физиологических усилий, т.е. это состояние, при котором вся метаболическая (т.е. выработанная в организме) теплота быстро передается среде, непосредственно окружающей человека, не вызывая у него каких-либо значительных реакций (потения или озноба). Опыты свидетельствуют, что в состоянии теплового комфорта потребление человеком кислорода минимально (это, несомненно, важно для космических летательных аппаратов).