Soojusinsener on spetsialist, kes kasutab termodünaamika teadmisi soojust või energiat ülekandvate süsteemide projekteerimiseks ja ehitamiseks. Need insenerid vajavad sageli tugevaid teadmisi vedelike dünaamikast, sest vedelikud ja gaasid on tavaliselt keskkond, mille kaudu soojust edastatakse. Soojustehnika valdkonnas on mitmeid teisi spetsialiseeritud valdkondi. Soojusinsenerid võivad töötada väga väikeste süsteemidega, näiteks elektroonikas või väga suurte süsteemidega, näiteks hoonetes või sõidukites. Lisaks sellele võib eeldada, et see insener kavandab või ehitab süsteeme, mis kannavad soojust muudesse energiavormidesse või välja.
Soojusinseneri üheks levinud kohustuseks on kütte- ja jahutussüsteemide projekteerimine. Need süsteemid võivad olla väikesed, näiteks arvutites või elektroonikas leiduvad, või suured, näiteks hoonetes või lennukites leiduvad süsteemid. Sageli kasutatakse vedelikke või gaase soojuse liigutamiseks süsteemi ümber nii, et see püsiks optimaalsel temperatuuril.
Hea arusaam termodünaamikast, soojuse liikumisest läbi süsteemi, on soojusinseneri jaoks hädavajalik. Erinevad vedelikud, vedelikud ja tahked ained edastavad soojust erineval viisil. Soojusülekandesüsteemide projekteerimisel või ehitamisel võtavad insenerid arvesse erinevaid kasutatud materjale. Katsed ja simulatsioonid annavad neile inseneridele sageli palju teavet selle kohta, kuidas soojus läbi valmis süsteemi liigub.
Soojusinseneri ülesanded võivad hõlmata nende süsteemide tegelikku projekteerimist ja ehitamist või olla pigem teoreetilised. Termodünaamikas kasutatakse sageli arvutimudeleid ja simulatsioone, et ennustada, kuidas süsteem reageerib temperatuurimuutustele, olenemata sellest, kas muutused on põhjustatud välistest allikatest või sisemistest protsessidest. Keeruliste süsteemide väljatöötamisel analüüsi ja nõu andmiseks võib tööle võtta inseneri.
Soojusinseneril on võimalik töötada ka soojuse ülekandmisega muudele energialiikidele või muudest energialiikidest. Kuumus, liikumine, elektriline aktiivsus ja keemilised muutused võivad muutuda üksteiseks, mis võib olla soovitav või mõju, mida insener peab neutraliseerima. Insener võib kavandada viise soojuse eemaldamiseks masina mehaanilistest osadest nii, et masina liikumisest tekkiv soojus seda ei kahjustaks. Elektrienergiat saab toota ka süsteemi temperatuuri tõusust, mis võib olenevalt süsteemi olemusest vajada kasutuselevõttu või vastutegevust.