La espuma de poliestireno funciona bien como aislante porque consiste principalmente en aire confinado a bolsillos pequeños. Estas bolsas dificultan que el proceso de convección lleve la energía térmica lejos de (o hacia) la sustancia dentro del contenedor.
Tres procesos diferentes permiten que la energía térmica fluya: radiación, convección y conducción. De estos, la conducción y la convección son los dos procesos relevantes para el uso de espuma de poliestireno. La conducción implica el flujo de energía térmica desde un objeto más caliente a uno más frío. Por ejemplo, una persona que levanta un cubito de hielo se da cuenta de que el cubito de hielo se derrite en su mano cuando el calor conduce de su mano al cubo. La convección implica una serie de corrientes que emergen cuando un gas o líquido fluye de un lugar más cálido a uno más frío, o viceversa.
La espuma de poliestireno es un conductor deficiente, y las bolsas de aire atrapadas dentro del material evitan que la energía térmica se vaya. Esta es la razón por la que los productos de espuma de poliestireno son populares para guardar cosas calientes como tazas de café. El material no conduce el calor de la bebida a la mano de la misma manera que lo haría una copa de metal o vidrio. Sin embargo, las bolsas de aire atrapadas limitan la convección del calor lejos de la bebida, por lo que las bebidas se mantienen calientes durante más tiempo en la espuma de poliestireno.