熱伝導分野の有限要素解析では、 対応する重みつき残差法による弱形式に、 各要素ごとに指定される未知数やその他の物理量の有限要素補間式を代入し、 離散化された未知数に対する連立一次方程式を作り、 未知数である一般化自由度についてこれを解く。 未知数としては、温度や熱流束が用いられる。
また、動解析では上記の未知数の時間微分、 すなわち温度の変化速度もまた未知数となる。 この場合、これらの未知数に対する一次の常微分方程式を、 今度は時間方向に離散化することにより、 各時間ステップごとに解いていくことができる。
以下では、 アイソパラメトリック要素に基づく定式化について述べる。