熱伝導率の測定は，フーリエの法則に基づいて直接に熱伝導率を測定する方法と，温度伝導率を測定して間接的に熱伝導率を算出する方法に大別される．前者は円筒法，平板法などの定常測定法が用いられ，後者はパルス加熱法，ステップ状加熱法，周期的加熱法，強制レイリー散乱法など非定常測定法が用いられる．非定常細線加熱法のように，非定常法で熱伝導率を求める方法もある．熱伝導率は，熱流束（単位時間，単位面積当たりの熱移動量）と温度こう配を測定し，その両者の間の比例定数として求められる．熱拡散率は，温度場が変動する系について温度分布の時間的変動を測定して，熱伝導方程式を解いて求める．これにさらに密度と比熱の積を乗ずると熱伝導率が求められる．測定精度に特に大きく影響する要因は，固体材料では表面接触抵抗などによる表面温度の測定誤差であり，流体試料では，試料内部に発生しやすい熱対流の影響である．