Mô hình truyền nhiệt phi Fourier được xây dựng từ cơ học rời rạc, sử dụng phương trình bảo toàn gia tốc để mô tả dòng nhiệt. Phân rã Hodge-Helmholtz cho phép biểu diễn dòng nhiệt như tổng của hai thành phần: không xoáy và không phân kỳ. Mô hình này giải quyết được nghịch lý tốc độ truyền nhiệt vô hạn trong định luật Fourier khi thời gian truyền nhiệt rất ngắn. Ngoài ra, nó cũng cho phép mô phỏng chính xác truyền nhiệt trong vật liệu có cấu trúc vi mô phức tạp. Các ví dụ số cho thấy mô hình đạt độ chính xác cao và có thể áp dụng cho các bài toán truyền nhiệt tự nhiên, truyền nhiệt trong môi trường rỗng và vật liệu composite. Mô hình cũng cho phép phân tích ảnh hưởng của thành phần xoáy trong dòng nhiệt, vốn bị bỏ qua trong các mô hình truyền thống.