沸騰是液體的快速汽化，它發生在液體被加熱到沸點時，液體的蒸氣壓等于周圍大氣施加在液體上的壓力的溫度。 沸騰有兩種主要類型：核態沸騰，其中在離散點處形成小蒸汽氣泡，以及臨界熱通量沸騰，其中沸騰表面被加熱到某個臨界溫度以上并在表面形成蒸汽膜。 過渡沸騰是兩種類型元素的中間不穩定沸騰形式。 水的沸點為 100 °C 或 212 °F，但隨著高海拔地區大氣壓力的降低而降低。

沸騰水被用作通過殺死可能存在的微生物和病毒使其適合飲用的方法。 不同的微生物對熱的敏感性不同，但如果水在 100 °C (212 °F) 下保持一分鐘，大多數微生物和病毒都會被滅活。 在 70 °C (158 °F) 的溫度下十分鐘也足以滅活大多數細菌。

沸騰水也用于多種烹飪方法，包括煮、蒸和水煮。

在沸騰中看到的最低熱通量僅足以引起[自然對流]，其中較暖的流體由于其稍高的密度而上升。 只有當過熱度非常低時才會出現這種情況，這意味著靠近流體的熱表面的溫度幾乎與沸點相同。

泡核沸騰的特征是氣泡或爆裂物在受熱表面上的生長（異質成核），它從表面上的離散點上升，其溫度僅略高于液體溫度。 通常，成核位點的數量隨著表面溫度的升高而增加。

沸騰容器的不規則表面（即增加的表面粗糙度）或流體添加劑（即表面活性劑和/或納米顆粒）有助于在更寬的溫度范圍內發生核沸騰，而異常光滑的表面（例如塑料）則有助于 過熱。 在這些條件下，加熱的液體可能會出現沸騰延遲，并且溫度可能會稍微高于沸點而不會沸騰。

如果液體在其中心較熱，而在容器表面較冷，則可能會發生均勻成核，即氣泡從周圍的液體而不是表面形成。 例如，這可以在加熱水而不是容器的微波爐中完成。

臨界熱通量（Critical heat flux，CHF）描述了加熱過程中發生相變現象的熱極限（例如用于加熱水的金屬表面形成氣泡），這種現象突然降低了傳熱效率，從而導致局部過熱 加熱面。 當沸騰表面被加熱到臨界溫度以上時，表面會形成一層蒸汽膜。 由于這種蒸汽膜從表面帶走熱量的能力要小得多，因此溫度上升非常快，超過這一點進入過渡沸騰狀態。 發生這種情況的時間點取決于沸騰流體的特性和所討論的加熱表面。

過渡沸騰可以定義為不穩定沸騰，它發生在核態可達到的最高溫度和薄膜沸騰可達到的最低表面溫度之間。

加熱液體中氣泡的形成是一個復雜的物理過程，通常涉及空化和聲學效應，例如在尚未加熱到氣泡沸騰到表面的水壺中聽到的廣譜嘶嘶聲。

如果加熱液體的表面明顯比液體熱，則會發生薄膜沸騰，其中一層薄薄的導熱性低的蒸汽將表面隔熱。 這種將表面與液體隔絕的蒸氣膜狀態表征了膜沸騰。

池沸騰是指沒有強制對流的沸騰。 相反，流動是由于密度梯度而發生的。 它可以體驗上述任何一種制度。

當沸騰的流體通常通過管道循環時，就會發生流動沸騰。 它的運動可以由泵提供動力，例如在發電廠中，或由密度梯度提供動力，例如在熱虹吸管或熱管中。 流動沸騰中的流動通常以空隙率參數為特征，該參數表示系統中蒸汽的體積分數。 可以使用該分數和密度來計算蒸汽質量，蒸汽質量指的是氣相中的質量分數。 流動沸騰可能非常復雜，受密度、流速和熱通量以及表面張力的嚴重影響。