Para ser un buen aislante térmico, un material debe ser resistente a la conducción, convección y radiación del calor. Un buen aislante está hecho de un material opaco, no metálico, sin una estructura cristalina, y sus propiedades de aislamiento pueden mejorarse creando pequeñas bolsas de aire dentro de su estructura.
La razón por la que los metales conducen el calor tan bien es que los átomos metálicos tienen un bajo control sobre sus electrones más externos. Esto permite que los electrones fluyan de un átomo a otro fácilmente, y transportan energía a medida que se mueven. Cuando se calienta un extremo de un objeto metálico, este aumento de temperatura excita los electrones y hace que fluyan, transportando el calor a lo largo del objeto y calentándolo de manera uniforme. Los materiales aislantes, como los plásticos, resisten el flujo de electrones, reduciendo el flujo de calor a través del material.
Las bolsas de aire son otra forma de aumentar el aislamiento. En circunstancias normales, el aire puede transmitir calor a través de la convección, los flujos de aire creados por las diferencias de temperatura y presión. Sin embargo, si las bolsas de aire dentro de un material están separadas unas de otras, estos flujos no pueden ocurrir. El calor tampoco puede conducir a través del aire atrapado, lo que reduce su capacidad de fluir a través del material. Los abrigos de invierno y otras prendas aisladas a menudo utilizan esta técnica, al igual que los materiales aislantes dentro de las paredes y los áticos de las casas residenciales.
