本書は、東北大学21世紀COEプログラム「流動ダイナミクス国際研究教育拠点」の教育研究活動の一環として実施された，エネルギーシステムに関するナノ・メガスケール熱・物質移動現象について解説している．まず，熱流動システムについてのスケール効果について概説し、燃料電池のナノスケール物質移動、MEMS（マイクロ電気機械システム）へも応用可能な燃焼現象、燃焼のミクロ過程、メガスケール地下流動計測、二酸化炭素貯留における多様なスケールの流動と制御、地層亀裂におけるメガスケール流動を詳細に解説している．