在泡态沸腾阶段时，液体温度与壁面温度之差t若进一步增大，汽泡在表面上生成、长大，随后引因浮力作用而离开表面。沸腾的液体主体温度这时有一定的过热度，故汽泡通过液体层时还会继续被加热、膨胀，直到逸出液面，由于气泡的大量迅速生成和它的剧烈运动，换热强度剧增，热流密度随t的提高而急剧增大，直到达到热流密度的峰值，此时的热流密度称为临界热流密度。当t进一步增大时，热流密度又开始下降。

当导热体中进行纯导热时，通过导热面的热流密度，其值与该处温度梯度的绝对值成正比，而方向与温度梯度相反。