Prawo ostygania Newtona mówi, że prędkość ostygania ciała jest proporcjonalna do różnicy temperatur między ciałem ostygającym T1 i otoczeniem To (A = T1 – To).
W zapisie różniczkowym prawo to przyjmuje postać:
dA/dt = –a A (1)
gdzie: t jest czasem ostygania, dA/dt – prędkością ostygania, czyli ilością stopni, o jakie ostygnie ciało w ciągu 1 s, zaś a – jest stałą ostygania, zależną od ciała i jego otoczenia.
Po scałkowaniu wzoru (1) otrzymujemy wykładniczą postać tego prawa:
A = A0 e–at (2)
Wykresem procesu ostygania jest krzywa wykładnicza, malejąca mniej lub bardziej stromo, zależnie od stałej ostygania a danej cieczy.
Prawo ostygania nie obowiązuje jeżeli przekazywanie energii cieplnej odbywa się nie tylko przez przewodzenie ale również poprzez promieniowanie cieplne, konwekcję lub przewodzeniu towarzyszy zmiana stanu skupienia (np. parowanie).