热宝的工作原理基于相变热力学原理，主要利用物质从一种相态转变为另一种相态时的能量转换。当热宝中的液体处于常温下的稳定固态，但存在过冷状态，即低于正常凝固点的液体。通过小金属片的弯曲，局部温度升高，促使过冷液体从固态转变为液态，这个过程会吸收热量。相反，液体在冷却时会转变为固态，释放出热量，这就是热宝发热的关键。

选择作为热宝介质的材料至关重要，它需满足两个条件：首先，常温下存在稳定的亚稳态，即能在一定程度上保持液态状态；其次，熔化热（从固态变为液态所需的能量）要足够高，而固化（液态变为固态）的速度要相对较慢，这样可以保证热量的持续释放。这样设计使得热宝能够在需要的时候提供稳定的热量输出。