圧力が低くなって気体が希薄になると，分子の平均自由行程\(\bar l\)が物体寸法lに比べて無視できなくなり，その影響が現れてくる．クヌッセン数\(Kn \equiv \bar l/l\)が0.01以下であれば，気体は連続体とみなせる．Kn＝0.01～0.1では，気体は近似的に連続体とみなせるものの，気体の速度分布や温度分布は壁面で不連続となり，みかけ上，壁面との間ですべりや温度の飛躍が生じる．気体が非常に希薄になってKn＞10になると，分子間の衝突がまれとなり，気体分子の壁面への衝突が支配的となる．これを自由分子流と呼ぶ．以上の過程を通して，熱伝達はKnの増大とともに低下して行く．