Теплоизоляция используется везде, где необходимо поддерживать заданный температурный режим. Теплоизоляционные материалы в строительстве применяют для утепления наружных стен, перекрытий нижних и верхних этажей, подкровельного пространства и чердачных помещений. При монтаже теплотрасс и трубопроводов применение теплоизоляционных материалов позволяет существенно уменьшить теплопотери и энергозатраты, предотвратить промерзание и выпадения конденсата, который способствует возникновению коррозии и последующему разрушению конструкций.
Для изготовления теплоизоляции используют материалы с высокой пористостью и неоднородной структурой обладающими низким коэффициентом теплопроводности. Одним из самых лучших теплоизоляторов считается обычный воздух..(коэффициент его теплопроводности равен 0,025 Вт/м2К). Поэтому большинство утеплителей имеют пористую структуру, заполненную именно им. Это например газосиликатные блоки, газобетон, пенополиуретаны, пенополиэтилен, пенопласт, минеральные и базальтовые волокна. Правда существует такое понятие как конвекция, то есть естественное перемешивание холодных и теплых слоёв воздуха, которая также приводит к потерям тепла. В таких случаях для предотвращения конвекции дополнительно используют пароизоляцию или утеплители с закрытыми порами, например вспененный полиэтилен, имеющим, кстати, теплопроводность близкую к воздуху (0,003-004 Вт/м2К), а также пенопластовые и пенополиуретановые теплоизоляторы.