水烧开变热最根本的原因还是热传递。热传递就是热量从高温物体传到低温物体，或者同一物体的高温部分传到低温部分。只要存在温差，这种传递就会一直持续直到温度平衡。这里转移的是热量，而不是温度本身。
为什么水烧开后会变热？
从微观层面来看，烧水沸腾其实分两个阶段。沸腾前，因为水里溶解了空气，加热时杯底和壁上会出现小气泡，这是吸附的空气跑出来的结果。这些气泡周围的水会不断蒸发进去，让气泡里既有空气也有饱和的水蒸气。
当水温达到一定程度，气泡内的饱和汽压等于外部压强时，整个水层温度均匀。此时气泡上升不再收缩，周围的水迅速蒸发补充进气泡，使其体积不断增大。升到水面破裂时放出大量蒸汽，这就是翻腾的沸腾现象，同时也伴随着热量的产生。
随着温度继续升高，气泡内的饱和蒸汽压变大，体积也随之膨胀。在浮力作用下，气泡离开杯底上升。但到了上层较冷的水中，由于内部气压小于外部，气泡又会缩小，水汽凝结，只剩空气逃出液面。这个过程反复进行，直到水温整体升高。
在标准大气压下，水温达到100摄氏度就会沸腾。如果气压变化，沸点也会改变：气压升高沸点上升，气压降低沸点下降。烧水时出现的小气泡与周围液体进行汽化，以小气泡为中心形成沸腾现象，这就是微观上的物理过程。