در اطراف ما از بطری‌ها و قوطی‌های کنسرو گرفته تا تجهیزات فضایی و کلا تاریخچه مهندسی پر است از شکست‌های ناشی از دانش ناکافی و محاسبه‌ی اشتباه پاسخ حرارتی سازه‌ها. در طراحی صحیح سازه،  دانش کافی نسبت به توزیع حرارت در سازه‌ها، شار حراراتی و پاسخ سازه به اختلاف‌های حرارتی، فاکتور‌هایی بسیار مهم هستند.

هدف از مطالعه حرارتی سازه فهم پاسخ و عملکرد سازه نسبت به حرارت است. آنالیز حرارتی سازه، شامل به کار بستن روش اجزاء محدود برای محاسبه توزیع حرارت در سازه‌ای جامد که تحت تاثیر حرارت (حرارتی وارد شده یا حرارت از دست رفته) قرارگرفته است، می‌باشد. آنالیز حرارتی سازه با شبیه سازی محاسباتی هدایت، همرفت و تابش حرارتی به مسائل مرتبط با انتقال حرارت می‌پردازد.