根据原子扩散的热力学原理，金属材料组元的化学位变化将驱使原子发生扩散运动，使扩散原子沿着化学位降低的方向进行扩散。其中，热量高的一端称为热端（一般温度较高）；热量低的一端称为冷端（一般温度较低），热端与冷端之间有一个温度梯度，进行能量的迁移。根据固态相变理论，当处于恒温恒压状态时，一种异相的二元固溶体或合金经过退火处理后会转变为同相固溶体；反之当处于恒压但存在温度梯度的状态下时，该同质二元合金经退火处理后会变成异相合金，这种由同相到异相的材料相变过程称为Soret效应。例如，成分均匀的二元固溶体在其两端施加温度梯度，当固溶体两端所承受的温度梯度大于阈值温度梯度时，产生的原子迁移过程就将导致固溶体的成分不均匀。二元固溶体中一个组元快速从热端扩散到冷端，导致该组元在热端被耗尽，这样的原子扩散过程就是所谓的热迁移效应。由于异相合金的自由能比同相合金的自由能高，因此热迁移的过程实际上就相当于是一个从低能态向高能态转变的能量传递过程。