Поверхность процессора и кулера не идеально плоская. Так же при нагревании теплораспределительная крышка процессора деформируется. В эти полости попадает воздух. Теплопроводность воздуха гораздо ниже, чем меди из которой сделана теплораспределительная крышка и основание кулера. Для предотвращения этого эффекта, между процессором и кулером наносится термопаста. Она вытесняет воздух.
Проще говоря, тепло передается от процессора к кулеру через слой воздуха хуже, чем через слой термопасты, которая вытесняет воздух.
При этом толщина слоя не имеет значения, но это уже другая история.
За отвод тепла от источника к радиатору. Еще лучше, тепло отводится без термопасты, но для этого должно быть идеальное примыкание, контакт 2-х поверхностей. Его, обычно, можно получить только самостоятельно и только, если знаешь как этого добиться.