İyi bir termal yalıtkan olması için, bir malzemenin ısı iletimi, taşınımı ve yayılmasına karşı dayanıklı olması gerekir. Kristal yapılı olmayan opak, metalik olmayan bir malzemeden iyi bir yalıtkan yapılmıştır ve yapısının içinde küçük hava cepleri oluşturularak yalıtım özellikleri arttırılabilir.
Metallerin bu kadar iyi ısınmasının nedeni metalik atomların en dış elektronları üzerinde zayıf bir tutuma sahip olmasıdır. Bu, elektronların bir atomdan diğerine kolayca akmasını sağlar ve hareket ettikçe enerji taşırlar. Metalik bir nesnenin bir ucu ısıtıldığında, sıcaklıktaki bu artış, elektronları uyarır ve akmalarına neden olur, ısıyı nesne boyunca taşır ve eşit şekilde ısıtır. Plastik gibi yalıtkan malzemeler, elektronların akışına karşı direnç gösterir ve malzemenin içindeki ısı akışını azaltır.
Hava cepleri yalıtımı arttırmanın başka bir yoludur. Normal şartlar altında hava, konveksiyon, sıcaklık ve basınçtaki farklılıklar tarafından yaratılan hava akımları yoluyla ısı iletebilir. Bir malzemenin içindeki hava cepleri birbirinden ayrılırsa, bu akışlar gerçekleşemez. Isı aynı zamanda sıkışmış hava yoluyla iletemez ve bu da malzemeden akma kabiliyetini azaltır. Kışlık montlar ve diğer yalıtımlı giysiler, duvarlardaki yalıtım malzemelerinin ve konut evlerinin çatılarının tavanlarında olduğu gibi, bu tekniği sıklıkla kullanır.
