Теплоизоляционные материалы с малой теплопроводностью используются в строительстве и технике для снижения тепловых потоков от нагретого тела к более холодному.

Основные сферы применения таких материалов:
- тепловая защита зданий;
- теплоизоляция различных инженерных систем, например, труб отопления;
- защита от нагрева (сохранение холода, например, в холодильниках);
- транспорт (рефрижераторы, вагоны, автомобили) и т.д.

Эффективность теплоизоляционных материалов характеризуется коэффициентом теплопроводности.

Из наиболее известных и доступных материалов наилучшим теплоизолятором является обычный неподвижный сухой воздух, его коэффициент теплопроводности при нормальных условиях составляет 0,023 Вт/(м*С).

Поэтому не удивительно, что основные теплоизоляторы – это различные вспененные и волокнистые материалы с множеством мелких воздушных пор.

В оконной практике при монтаже используется монтажная пена – вспененный полиуретан.

При отделке внутренних откосов и при изготовлении балконных дверей применяют сэндвич-панели, работающие по тому же принципу.

При утеплении стен, например, при монтаже вентилируемых фасадов, утеплении дачных домиков используется «базальтовая» и «стекловата». Это все пористые материалы с «правильно упакованным воздухом» внутри.

Кроме теплопроводности в процессах теплоизоляции большую роль играют и лучевые потери. Поэтому существует и отражающая теплоизоляция, которая сохраняет тепло за счёт отражения инфракрасного "теплового" излучения.