Terminațiile nervoase responsabile de senzațiile de cald și rece se găsesc într-un strat interior al pielii, nu la suprafață. Ca urmare ceea ce măsoară ele este temperatura acelui strat interior.
Atunci cînd atingem un obiect rece, obiectul și pielea își apropie temperaturile. Întrebarea este: la ce temperatură ajunge acel strat de piele interior? Pentru că de asta depinde amplitudinea senzației de rece sau cald. Iar răspunsul depinde de o serie de parametri:
- temperatura inițială a obiectului, respectiv a pielii;
- conductivitatea termică a obiectului, respectiv a pielii;
- capacitatea termică a obiectului, respectiv a pielii;
- rezistența termică a contactului dintre ele.
Metalele au o capacitate termică relativ mică (pe unitate de masă), dar o conductivitate termică foarte bună. Asta înseamnă că prin atingere temperatura lor se transmite rapid la stratul interior de piele. Deci senzația de rece e puternică. Dacă în schimb atingem o bucată de lemn de aceeași temperatură cu metalul, echilibrul termic se stabilește la o temperatură mai apropiată de a pielii și în foarte scurt timp zona de lemn atinsă va avea ea însăși o temperatură apropiată de a pielii; ca urmare senzația de rece e mică. Asta se întîmplă chiar dacă lemnul are o capacitate termică de cîteva ori mai mare decît a metalelor (iarăși, vorbim pe unități de masă, nu de volum).
Apa, în comparație cu metalele, are o capacitate termică de vreo 10 ori mai mare, dar o conductivitate termică de circa 100 de ori mai proastă, ceea ce face ca senzația de rece să fie mai mică.
Rezistența termică a contactului dintre piele și obiect contează și ea, că doar de-asta folosim mănuși. Contactul cu un lichid este mai bun decît contactul cu suprafața netedă a unui solid, care la rîndul lui e mai bun decît contactul cu un material pufos, spongios, fibros sau granular. Cel mai prost e contactul cu un gaz.
Astfel, ca aproximație de prim ordin, ceea ce contează în intensitatea senzației de rece este produsul dintre conductivitatea termică a obiectului, capacitatea sa termică și inversul rezistenței termice a contactului.