آخرین پردازنده‌ها با هر نسل تقریباً گرمتر می‌شوند، اما یک مطالعه از دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس نشان می‌دهد که ترانزیستورهای حرارتی ممکن است راه حلی باشد برای جهت‌دهی به گرما (از طریق IEEE). اگرچه این ترانزیستورهای حرارتی هنوز در مرحله آزمایشی هستند، اما روش جذابی برای حذف گرما از پردازنده‌ها ارائه می‌دهند که ممکن است توجه شرکت‌هایی مانند AMD و Intel را جلب کند.

پردازنده‌های مدرن امروزی، به‌ویژه آنهایی که از سری‌های با کیفیت بالا هستند، مشکل جدی در زمینه گرما دارند. پردازنده‌ها کوچکتر می‌شوند، اما مصرف انرژی تقریباً کاهش نمی‌یابد و از آنجا که انرژی به گرما تبدیل می‌شود، این بدان معناست که گرما بیشتر در یک فضای کوچک تجمع می‌یابد. این گرما اغلب در یک بخش خاص از پردازنده (یک نقطه داغ) تجمع می‌یابد و حتی اگر میانگین دمای یک CPU مناسب باشد، دمای نقطه داغ ممکن است باعث محدود شدن عملکرد آن شود.

این ترانزیستورهای حرارتی جدید اصولاً این گرما را از طریق یک میدان الکتریکی از بخش داغ پردازنده به سایر بخش‌ها جهت‌دهی می‌کنند و گرما را به طور یکنواخت منتشر می‌کنند. نوآوری طراحی که این کار را ممکن کرد، لایه‌ای است که از یک مولکول ضخیم تر هنگامی که با الکتریسیته شارژ می‌شود به شکل حرارتی رسانا می‌شود. ترانزیستورهای حرارتی می‌توانند گرما را از نقطه داغ (غالباً در هسته‌ها) به بخشی خنک‌تر از تراشه منتقل کنند. در مقایسه با روش‌های خنک‌کننده معمولی، ترانزیستورهای آزمایشی 13 برابر بهتر عمل کردند.

پیدایش مشکلات چگالی گرما به مقیاس Dennard بازمی‌گردد. Dennard معتقد بود که ترانزیستورهای کوچک‌تر کارایی بیشتری دارند، که به این معناست که چگالی گرما هرگز افزایش نخواهد یافت. با این حال، مقیاس Dennard از نیمه دهه 2000 متوقف شد، در همان زمان که صنعت به نود فرآیند 65 نانومتری رسید. از آن زمان به بعد، نسبت توان/گرما به مساحت به تدریج افزایش یافته است.

علاوه بر این، زمانی که طراحان پردازنده الگوریتم‌های افزایش فرکانس خود را بهبود می‌بخشند تا عملکرد بیشتری بدست آورند، روشن شده است که چقدر دشوار است که گرما را کنترل کنند. اگر ترانزیستورهای حرارتی از آزمایشگاه خارج شده و وارد دستگاه‌های مصرفی شوند، ممکن است حداقل این مشکل چگالی گرما را به تعویق بیاندازند، اگر حتی به طور کامل آن را حل نکنند.در غیر این صورت، ممکن است نسخه‌های عجیب‌تری از روش‌های خنک‌کننده سنتی، مانند خنک‌سازی غوطه‌وری، ضروری باشد.