Настоящее пособие посвящено теории эллиптических дифференциальных уравнений с нелокальными краевыми условиями и их приложениям к процессам распределения тепла. Пособие в значительной мере основано на исследованиях авторов и на курсах, читавшихся ими для студентов и преподавателей математики в Российском университете дружбы народов, Московском авиационном институте и Университете им. Юстуса Либиха в г. Гиссене(Германия). Предназначено для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению «Математика. Прикладная математика». Учебное пособие выполнено в рамках инновационной образовательной программы Российского университета дружбы народов, направление «Комплекс экспортоориентированных инновационных образовательных программ по приоритетным направлениям науки и технологий», и входит в состав учебно-методического комплекса, включающего описание курса, программу и электронный учебник.