อัตราการถ่ายเทความร้อนต่ำที่สุดที่พบในการเดือดนั้นเพียงพอที่จะทำให้เกิดการพาความร้อนตามธรรมชาติ เท่านั้น โดยที่ของเหลวที่อุ่นกว่าจะลอยขึ้นเนื่องจากมีความหนาแน่น ต่ำกว่าเล็กน้อย สภาวะนี้เกิดขึ้นเฉพาะเมื่ออุณหภูมิสูงเกินจุดเดือดต่ำมาก หมายความว่าพื้นผิวที่ร้อนใกล้กับของเหลวมีอุณหภูมิเกือบเท่ากับจุดเดือด

การเดือดแบบนิวเคลียสมีลักษณะเฉพาะคือการเกิดฟองหรือเสียงปะทุบนพื้นผิวที่ได้รับความร้อน (การเกิดนิวเคลียสแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกัน) ซึ่งเกิดขึ้นจากจุดต่างๆ บนพื้นผิวที่มีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิของของเหลวเพียงเล็กน้อย โดยทั่วไปแล้ว จำนวนจุดเริ่มต้นของการเกิดนิวเคลียสจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิพื้นผิวที่สูงขึ้น

พื้นผิวที่ไม่เรียบของภาชนะเดือด (เช่น ความหยาบของพื้นผิวที่เพิ่มขึ้น) หรือสารเติมแต่งในของเหลว (เช่น สารลดแรงตึงผิวและ/หรืออนุภาคนาโน ) ช่วยให้เกิดการเดือดแบบนิวเคลียสในช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}ในขณะที่พื้นผิวเรียบเป็นพิเศษ เช่น พลาสติก เอื้อต่อการเกิดความร้อนสูงเกินไปภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ของเหลวที่ได้รับความร้อนอาจแสดงอาการเดือดช้าลงและอุณหภูมิอาจสูงกว่าจุดเดือดเล็กน้อยโดยไม่เดือด

การเกิดฟองแบบเอกพันธุ์ (Homogeneous nucleation) ซึ่งฟองอากาศก่อตัวจากของเหลวโดยรอบแทนที่จะเกิดขึ้นบนพื้นผิว สามารถเกิดขึ้นได้หากของเหลวมีอุณหภูมิสูงกว่าตรงกลางและเย็นกว่าที่พื้นผิวของภาชนะ ตัวอย่างเช่น สามารถทำได้ในเตาไมโครเวฟ ซึ่งจะให้ความร้อนแก่น้ำไม่ใช่ภาชนะ

ฟลักซ์ความร้อนวิกฤต (CHF) อธิบายถึงขีดจำกัดทางความร้อนของปรากฏการณ์ที่เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสระหว่างการให้ความร้อน (เช่น การเกิดฟองบนพื้นผิวโลหะที่ใช้ในการให้ความร้อนแก่น้ำ ) ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน ลดลงอย่างกะทันหัน ส่งผลให้พื้นผิวที่ให้ความร้อนร้อนเกินไปเฉพาะจุด เมื่อพื้นผิวที่กำลังเดือดร้อนขึ้นเหนืออุณหภูมิวิกฤต ฟิล์มไอน้ำจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิว เนื่องจากฟิล์มไอน้ำนี้มีความสามารถในการนำความร้อนออกจากพื้นผิวน้อยกว่ามาก อุณหภูมิจึงสูงขึ้นอย่างรวดเร็วเกินจุดนี้ไปสู่ สภาวะ การเดือดแบบเปลี่ยน ผ่าน จุดที่เกิดเหตุการณ์นี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของของเหลวที่กำลังเดือดและพื้นผิวที่ให้ความร้อน^{[ 3 ]}

การเดือดแบบเปลี่ยนผ่านอาจนิยามได้ว่าเป็นการเดือดที่ไม่เสถียร ซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิพื้นผิวระหว่างอุณหภูมิสูงสุดที่สามารถเกิดขึ้นได้ในการเดือดแบบนิวเคลียส และอุณหภูมิต่ำสุดที่สามารถเกิดขึ้นได้ในการเดือดแบบฟิล์ม

การเกิดฟองในของเหลวที่ได้รับความร้อนเป็นกระบวนการทางกายภาพที่ซับซ้อน ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับการเกิดโพรงอากาศและผลกระทบทางเสียง เช่น เสียงฟู่ที่ได้ยินในกาต้มน้ำที่ยังไม่ร้อนถึงจุดที่ฟองอากาศเดือดขึ้นสู่ผิวน้ำ

หากพื้นผิวที่ให้ความร้อนแก่ของเหลวมีอุณหภูมิสูงกว่าของเหลวอย่างมาก จะเกิดการเดือดแบบฟิล์มขึ้น ชั้นไอน้ำบางๆ ซึ่งมีค่าการนำความร้อน ต่ำ จะทำหน้าที่เป็นฉนวนกั้นพื้นผิวของของเหลว สภาวะที่ชั้นไอน้ำกั้นพื้นผิวจากของเหลวนี้เองที่เป็นลักษณะเฉพาะของการเดือดแบบฟิล์ม

"การเดือดแบบสระ" หมายถึงการเดือดที่ไม่มีการไหลเวียนแบบพาความร้อนบังคับ แต่การไหลเวียนเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่นและอาจอยู่ในสภาวะใดสภาวะหนึ่งที่กล่าวมาข้างต้นก็ได้

“การเดือดแบบไหล” เกิดขึ้นเมื่อของเหลวที่กำลังเดือดไหลเวียน โดยทั่วไปผ่านท่อ^{[ 5 ]}การเคลื่อนที่ของมันสามารถขับเคลื่อนได้ด้วยปั๊ม เช่น ในโรงไฟฟ้า หรือด้วยการไล่ระดับความหนาแน่น เช่น ในเทอร์โมไซฟอนหรือท่อความร้อน การไหลในการเดือดแบบไหลมักจะมีลักษณะเฉพาะด้วยพารามิเตอร์เศษส่วนช่องว่าง ซึ่งบ่งชี้ถึงเศษส่วนของปริมาตรในระบบที่เป็นไอ เราสามารถใช้เศษส่วนนี้และความหนาแน่นเพื่อคำนวณคุณภาพไอซึ่งหมายถึงเศษส่วนมวลที่อยู่ในเฟสแก๊ส การเดือดแบบไหลอาจมีความซับซ้อนมาก โดยมีอิทธิพลอย่างมากจากความหนาแน่น อัตราการไหล และฟลักซ์ความร้อน รวมถึงแรงตึงผิว ระบบเดียวกันอาจมีบริเวณที่เป็นของเหลว แก๊ส และการไหลแบบสองเฟส ระบอบสองเฟสดังกล่าวสามารถนำไปสู่ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่ดีที่สุดของระบบใดๆ ก็ได้

การเดือดแบบจำกัดหมายถึงการเดือดในรูปทรงเรขาคณิตที่จำกัด ซึ่งโดยทั่วไปจะมีลักษณะเฉพาะด้วยเลขบอนด์ที่เปรียบเทียบระยะห่างของช่องว่างกับความยาวของเส้นเลือดฝอย ระบอบการเดือดแบบจำกัดเริ่มมีบทบาทสำคัญเมื่อ Bo < 0.5 ระบอบการเดือดนี้ถูกครอบงำด้วย "ฟองไอน้ำ" ที่เหลืออยู่หลังจากไอน้ำระเหยออกไป^{[ 6 ]}ฟองเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเมล็ดสำหรับการเติบโตของไอน้ำ การเดือดแบบจำกัดโดยทั่วไปจะมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูงกว่า แต่มีค่า CHF ต่ำกว่าการเดือดแบบสระ CHF เกิดขึ้นเมื่อแรงโมเมนตัมของไอน้ำที่ส่วนต่อประสานสองเฟสสมดุลกับแรงตึงผิวและแรงดันไฮโดรสแตติกที่รวมกัน ทำให้เกิดการเติบโตของจุดแห้งที่ไม่สามารถย้อนกลับได้^{[ 7 ]}การเดือดแบบจำกัดมีแนวโน้มที่ดีเป็นพิเศษสำหรับการระบายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

สารละลายของของเหลวระเหยง่ายจะมีจุดเดือดเฉพาะตัว ทำให้เกิดไอระเหยที่มีส่วนผสมของส่วนประกอบคงที่ ซึ่งเรียกว่าสารละลายเดือดคงที่คุณสมบัตินี้ทำให้สามารถแยกสารละลายของของเหลวออกจากกันได้ หรือแยกออกบางส่วนได้โดยการต้ม และเป็นที่รู้จักกันดีในฐานะวิธีการแยกเอทานอลออกจากน้ำ

ระบบทำความเย็นส่วนใหญ่และเครื่องปรับอากาศ บางประเภท ทำงานโดยการอัดแก๊สให้กลายเป็นของเหลว แล้วปล่อยให้เดือด กระบวนการนี้จะดูดความร้อนจากสภาพแวดล้อม ทำให้ตู้เย็นหรือตู้แช่แข็งเย็นลง หรือทำให้อากาศที่เข้ามาในอาคารเย็นลง ของเหลวที่ใช้โดยทั่วไป ได้แก่โพรเพนแอมโมเนียคาร์บอนไดออกไซด์หรือไนโตรเจน

การต้มน้ำให้เดือดที่อุณหภูมิ100 °C (212 °F)เป็นวิธีเก่าแก่และมีประสิทธิภาพที่สุดในการฆ่าเชื้อโรคในน้ำ เนื่องจากไม่ส่งผลต่อรสชาติ มีประสิทธิภาพแม้จะมีสิ่งปนเปื้อนหรืออนุภาคอยู่ในน้ำ และเป็นกระบวนการขั้นตอนเดียวที่กำจัดจุลินทรีย์ ส่วนใหญ่ ที่ก่อให้เกิดโรคเกี่ยวกับลำไส้^{[ 8 ]}จุดเดือดของน้ำอยู่ที่100 °C (212 °F) ที่ระดับน้ำทะเลและความดันบรรยากาศปกติ^{[ 9 ]}ในสถานที่ที่มี ระบบ กรองน้ำ ที่เหมาะสม แนะนำให้ใช้วิธีนี้เฉพาะในกรณีฉุกเฉินหรือเพื่อการผลิตน้ำดื่มในพื้นที่ทุรกันดารหรือในชนบทเท่านั้น เนื่องจากไม่สามารถกำจัดสารพิษทางเคมีหรือสิ่งเจือปนได้^{[ 10 ] [ 11 ]}    

การกำจัดจุลินทรีย์ด้วยการต้มเป็นไปตามจลนศาสตร์อันดับหนึ่ง กล่าว คือ ที่อุณหภูมิสูงจะใช้เวลาน้อยกว่า และที่อุณหภูมิต่ำจะใช้เวลานานขึ้น ความไวต่อความร้อนของจุลินทรีย์แตกต่างกัน ที่อุณหภูมิ70 °C (158 °F) เชื้อ Giardia ( ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคจิอาร์เดียซิส ) อาจใช้เวลาสิบนาทีในการทำลายอย่างสมบูรณ์ จุลินทรีย์ที่ส่งผลต่อลำไส้ส่วนใหญ่และE. coli ( โรคกระเพาะและลำไส้อักเสบ ) ใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งนาที ที่จุดเดือดVibrio cholerae ( โรคอหิวาต์ ) ใช้เวลาสิบวินาที และไวรัสตับอักเสบเอ (ซึ่งเป็นสาเหตุของอาการตัวเหลือง ) ใช้เวลาหนึ่งนาที การต้มไม่ได้รับประกันว่าจะกำจัดจุลินทรีย์ทั้งหมด สปอร์ของแบคทีเรียClostridiumสามารถอยู่รอดได้ที่100 °C (212 °F)แต่ไม่แพร่กระจายในน้ำหรือส่งผลต่อลำไส้ ดังนั้นเพื่อสุขภาพของมนุษย์การฆ่าเชื้อน้ำอย่างสมบูรณ์จึงไม่จำเป็น^{[ 8 ]}     

คำแนะนำแบบดั้งเดิมในการต้มน้ำเป็นเวลาสิบนาทีนั้นมีไว้เพื่อความปลอดภัยเพิ่มเติมเป็นหลัก เนื่องจากจุลินทรีย์จะเริ่มถูกกำจัดที่อุณหภูมิสูงกว่า60 °C (140 °F)และการต้มน้ำจนถึงจุดเดือดก็เป็นตัวบ่งชี้ที่มีประโยชน์ที่สามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้เทอร์โมมิเตอร์และเมื่อถึงเวลานั้น น้ำก็จะได้รับการฆ่าเชื้อแล้ว แม้ว่าจุดเดือดจะลดลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น แต่ก็ไม่มากพอที่จะส่งผลกระทบต่อกระบวนการฆ่าเชื้อ^{[ 8 ] [ 12 ]}  

การต้มเป็นวิธีการปรุงอาหารในน้ำ เดือด หรือของเหลวที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ เช่นน้ำสต๊อกหรือนม^{[ 13 ]} การเคี่ยวคือการต้มอย่างเบา ๆ ในขณะที่การต้มแบบลวกนั้นของเหลวที่ใช้ในการปรุงอาหารจะเคลื่อนที่แต่แทบจะไม่เดือดเลย^{[ 14 ]}

โดยทั่วไปจุดเดือดของน้ำจะอยู่ที่100 °C (212 °F; 373 K)โดยเฉพาะที่ระดับน้ำทะเล ความดันและการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของของเหลวอาจทำให้จุดเดือดของของเหลวเปลี่ยนแปลงไป การปรุงอาหาร ที่ระดับความ สูงมาก มักใช้เวลานานกว่า เนื่องจากจุดเดือดเป็นฟังก์ชันของความดันบรรยากาศที่ระดับความสูงประมาณ1 ไมล์ (1,600 เมตร)น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิประมาณ95 °C (203 °F; 368 K) [ ^{15 ] ขึ้น}อยู่กับชนิดของอาหารและระดับความสูง น้ำเดือดอาจไม่ร้อนพอที่จะปรุงอาหารได้อย่างเหมาะสม^{[ 16 ]}ในทำนองเดียวกัน การเพิ่มความดัน เช่น ในหม้อความดันจะทำให้อุณหภูมิของอาหารสูงกว่าจุดเดือดในอากาศเปิด       

หรือที่รู้จักกันในชื่อ "ต้มในถุง" วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนหรือปรุงอาหารสำเร็จรูปที่ปิดผนึกในถุงพลาสติกหนา ถุงที่บรรจุอาหาร ซึ่งมักจะเป็นอาหารแช่แข็ง จะถูกแช่ในน้ำเดือดตามเวลาที่กำหนด^{[ 17 ]}อาหารที่ได้สามารถเตรียมได้สะดวกยิ่งขึ้น เนื่องจากไม่ต้องใช้หม้อหรือกระทะในการปรุง อาหารประเภทนี้มีให้เลือกทั้งสำหรับการตั้งแคมป์และการรับประทานอาหารที่บ้าน