Lämmönlevitin on laite, joka auttaa lämmön haihtumisessa lämmönlähteestä lämmönsiirtoväliaineeseen. Tämä on melko monimutkainen tapa sanoa, että lämmönvaihdin auttaa pitämään laitteet tai laitteet viileinä tai joissakin tapauksissa kuumina ottamalla lämpöä paikasta, josta se syntyy, missä sen on oltava. Tätä tarvitaan yleensä silloin, kun lämmönsiirtoaine tai paikka, johon lämmön täytyy mennä, ei kykene ottamaan tarvittavaa määrää lämpöä yksinään. Hyviä esimerkkejä tästä teoriasta ovat ruostumattomasta teräksestä valmistettujen astioiden kuparipohjat tai suurvirtaisten elektronisten komponenttien jäähdytyselementit. Kuparipohja auttaa ruostumatonta kattilaa absorboimaan ja säilyttämään lämmön, ja jäähdytyselementti auttaa mikroprosessoria lämmöneristyksessä.
Lämmönsiirto tai pikemminkin riittävä lämmönsiirto ei ole aina niin yksinkertainen käsite kuin miltä se saattaa näyttää. Riittävän lämmön saaminen yhdestä aineesta tai materiaalista toiseen riippuu useista teknisistä tekijöistä, jotka voivat toisinaan sekoittaa ongelman kokonaan. Suurin ongelma tässä suhteessa on eri materiaalien lämpövirran tiheyden ero. Yksinkertaisesti sanottuna tämä tarkoittaa, että jotkut materiaalit vaativat paljon suuremman altistumisalueen kuin toiset saman lämpöenergian ottamiseksi. Yleisesti elektronisiin komponentteihin asennetut jäähdytyselementit tai öljynlämmittimen tai jäähdyttimen rivat ovat esimerkkejä siitä, miten lämmönlevittimen teoria toimii ongelman kiertämiseksi.
Esimerkiksi suuritehoisen transistorin pinta -ala tuottaa paljon enemmän lämpöä kuin sen kanssa kosketuksissa oleva ilma voi absorboida tietyn ajanjakson aikana. Tämän ilmiön kiertämiseksi transistoriin on kiinnitetty lämmönlevitin tai jäähdytyselementti. Tämä on tyypillisesti raskas kupari- tai alumiinialusta, jonka pinnasta ulkonee suuri määrä eväitä. Tällä saavutetaan suuri lämmönlähteelle altistuneen ilman tilavuuden kasvu, mikä mitätöi transistorin ja ilman välisen lämpövirran tiheyseron. Tällä tavalla päänlevittimestä tulee ensisijainen lämmönvaihtomekanismi, joka auttaa toissijaista lämmönvaihdinta, ilmaa, absorboimaan tehokkaasti syntyvän lämpöenergian.
On selvää, että lämmönlevittimen käyttö rajoittuu sovelluksiin, joissa toissijainen väliaine ei pysty ylittämään sen ja lämmönlähteen materiaalin välisiä lämmönvirtaustiheyseroja. Lämmönlevitysmateriaalien tulee olla hyviä lämmönjohtimia, ja pintaprofiili on laskettava melko huolellisesti maksimaalisen valotuksen ja kierton tarjoamiseksi. Lämmönlähteen ja levittimen välisen liitoksen on myös oltava mahdollisimman tehokas lämmönsiirto. Tätä varten pinnoille levitetään usein lämmönsiirtotahnoja ennen lämmönlevittimen kiinnittämistä.