Sulamislämpö, jota kutsutaan myös fuusioentalpiaksi, on energiamäärä, joka tarvitaan aineen muuttamiseen kiinteästä aineesta nesteeksi. Kun kiinteä aine on saavuttanut lämpötilan, jossa se sulaa, sen lämpötila ei jatka nousuaan sulamisen aikana, vaikka se olisi alttiina samalle lämmönlähteelle. Sulatuksen aikana kiinteä aine absorboi edelleen energiaa lämmönlähteestään, mikä mahdollistaa sulamiseen tarvittavan molekyylimuutoksen.
Kun kiinteää ainetta kuumennetaan, sen lämpötila nousee, kunnes se saavuttaa sulamispisteen. Kun tämä lämpötila on saavutettu, kiintoaineeseen on syötettävä lisäenergiaa sen muuttamiseksi nesteeksi. Sulamislämpö viittaa energiaan, jota tarvitaan sulamislämpötilan saavuttamisen jälkeen, mutta ei energiaa, joka tarvitaan kiinteän aineen lämmittämiseen sen sulamispisteeseen.
Kiinteän aineen muuttaminen nesteeksi sisältää enemmän kuin vain ihmissilmälle havaittavan faasin muutoksen. Mikroskooppisella tasolla kiinteän aineen molekyylit vetävät toisiaan puoleensa, minkä ansiosta ne voivat pysyä suhteellisen vakaana muodostumisena. Kiinteän aineen sulamiseksi molekyylit on erotettava toisistaan, mikä tarkoittaa, että aineen on saatava lisää energiaa. Molekyylit tallentavat sulamisen aikana syötetyn energian potentiaalienergiana kineettisen energian sijasta, koska sulamisen aikana pysyvä lämpötila tarkoittaa, että molekyylien liike ei kasva tai vähene tällä hetkellä.
Kun aine on muutettu kokonaan nesteeksi, sen lämpötila alkaa jälleen nousta. Se tekee tämän, kunnes kiehumispiste saavutetaan, jolloin lämpötila pysyy jälleen vakiona, kun neste muuttuu kaasuksi. Tätä muutosta varten aine vaatii jälleen lisäenergiaa – tällä kertaa sitä kutsutaan höyrystymisen entalpiaksi. Lämpötila pysyy aina vakiona muuttuessaan olomuotojen välillä: kiinteä, neste ja kaasu.
Kiinteän aineen sulattamiseen tarvittava fuusiolämpö riippuu suurelta osin molekyylisidoksen lujuudesta, joten eri aineet tarvitsevat eri määriä fuusiolämpöä voidakseen muuttua nesteiksi. Esimerkiksi lyijyn sulamiseen tarvittava energiamäärä on pienempi kuin se, joka tarvitaan jään sulattamiseen nestemäiseksi veteen. Tämä johtuu siitä, että sulamislämpö ei ota huomioon lämpötilaa, joka on välttämätön aineen saattamiseksi sulamispisteeseen, vaan sitä mitataan vain lämpömääränä, joka tarvitaan aineen muuttamiseen kokonaan nesteeksi sen saavutettua sulamispisteen.