Toplotni izolatorji naj bi zmanjšali hitrost prenosa toplote s prevodnostjo, konvencionalnostjo in sevanjem - običajne metode prenosa toplote. To je lahko zato, da se prepreči izguba toplote ali da se toplota ne zadržuje. Da bi to naredili, imajo vsi izolatorji določene lastnosti.
Najboljši toplotni izolatorji imajo najnižjo toplotno prevodnost; to je lastnost materiala, ki meri, kako dobro lahko skozi svojo maso prevaja toploto. Nižja kot je meritev prevodnosti, manj dobro je material sposoben prevajati toploto in mu tako omogoča, da ujame toploto ali zaščiti vsebino pred zunanjo toploto.
Toplotni izolatorji bi morali biti tudi odporni na toploto, saj bodo verjetno površinsko izpostavljeni toploti, ker se toplota ne more premikati po njih. Toplotni izolator brez visokega količnika toplotne odpornosti tvega taljenje ali zgorevanje.
Zračna prepustnost je lastnost materiala, da prepušča zrak skozi svoje tkanje ali pore. Pogosto ga pripisujejo materialom, kot so tisti, ki se uporabljajo pri izdelavi oblačil. Visoka zračna prepustnost pomeni nižjo stopnjo toplotne prevodnosti.
Nekateri najboljši in najpogostejši materiali za toplotno izolacijo, ki temeljijo predvsem na toplotni prevodnosti, vključujejo steklena vlakna, ki je izdelan iz predenih niti stopljenega in puhastega stekla in pene, ki ima plinske žepe, ki ne prevajajo toplote no.