Lydymosi šiluma, dar vadinama sintezės entalpija, yra energijos kiekis, reikalingas medžiagai paversti iš kietos į skystą. Kai kieta medžiaga pasiekia temperatūrą, kurioje ji tirpsta, jos temperatūra nekyla, kol ji tirpsta, net jei ji yra veikiama to paties šilumos šaltinio. Tirpstant kieta medžiaga toliau sugeria energiją iš savo šilumos šaltinio, o tai leidžia įvykti molekuliniams pokyčiams, reikalingiems lydymuisi.
Kai kieta medžiaga kaitinama, jos temperatūra kyla, kol pasiekia lydymosi tašką. Pasiekus šią temperatūrą, kietajai medžiagai turi būti tiekiama papildoma energija, kad ji virstų skysčiu. Lydymosi šiluma reiškia energiją, reikalingą pasiekus lydymosi temperatūrą, bet ne energiją, reikalingą kietajai medžiagai pašildyti iki lydymosi temperatūros.
Kietosios medžiagos pavertimo skysčiu procesas apima ne tik žmogaus akimi pastebimą fazės transformaciją. Mikroskopiniu lygmeniu kietoje medžiagoje esančios molekulės traukia viena kitą, o tai leidžia joms išlikti santykinai stabilioje formoje. Norint ištirpti kietą medžiagą, molekulės turi būti atskirtos viena nuo kitos, o tai reiškia, kad medžiaga turi gauti papildomos energijos. Lydymosi metu tiekiama energija molekulėse yra kaupiama kaip potenciali energija, o ne kinetinė energija, nes pastovi temperatūra lydymosi metu reiškia, kad molekulių judėjimas šiuo metu nedidėja arba nemažėja.
Po to, kai medžiaga visiškai paverčiama skysčiu, jos temperatūra vėl pradeda kilti. Tai daroma tol, kol pasiekiama virimo temperatūra, o tuo metu temperatūra vėl išliks pastovi, o skystis virsta dujomis. Šiai transformacijai medžiagai vėl reikia papildomos energijos – šį kartą vadinamos garavimo entalpija. Temperatūra visada išlieka pastovi keičiantis tarp medžiagų būsenų: kietos, skystos ir dujinės.
Lydymosi šiluma, reikalinga kietajai medžiagai ištirpti, labai priklauso nuo molekulinės jungties stiprumo, todėl skirtingoms medžiagoms reikia skirtingo lydymosi šilumos kiekio, kad jos virstų skysčiais. Pavyzdžiui, švinui ištirpdyti reikia mažiau energijos nei ledui ištirpinti skystame vandenyje. Taip yra todėl, kad lydymosi šiluma neatsižvelgia į temperatūrą, reikalingą medžiagai pasiekti lydymosi tašką, o matuojama tik kaip šilumos kiekis, reikalingas medžiagai visiškai paversti skysčiu, kai ji pasiekia lydymosi temperatūrą.