عایقبندی حرارتی به مجموعهای از مواد و روشهایی گفته میشود که برای محدود کردن جریان انرژی گرمایی به کار میروند و بدین ترتیب اختلاف دما بین فضاهای مجاور حفظ میشود. نقشه اصلی آن، افزایش بازده انرژی، تضمین پایداری فرآیند، بهبود ایمنی و فراهم کردن آسایش در صنایع بیشمار است. علم پشت این موضوع، مقابله با سه حالت انتقال حرارت است: هدایت (از طریق مواد جامد یا سیالات ساکن)، همرفت (از طریق سیالات یا گازهای در حال حرکت) و تشعشع (از طریق امواج الکترومغناطیسی). مواد عایقبندی این کار را از طریق ساختارهایی انجام میدهند که هوای ساکن یا گازهای دیگر را درون یک ماتریس متخلخل، الیافی یا سلولی دربرمیگیرند، زیرا هوا در حالت ساکن رسانای ضعیفی است (مقدار k حدود 0.026 وات/متر·کلوین). عملکرد آن با هدایت حرارتی (مقدار k) اندازهگیری میشود، بهطوری که عایقهای رایج ساختمانی مانند EPS، XPS و پشم معدنی دارای مقدار k بین 0.030 تا 0.040 وات/متر·کلوین هستند. مقاومت کلی در برابر انتقال حرارت با مقدار R توصیف میشود که از تقسیم ضخامت بر مقدار k به دست میآید. ملاحظات کلیدی در انتخاب عایق حرارتی فراتر از مقدار R شامل عواملی مانند عملکرد در برابر آتش (قابلیت اشتعال، سمیت دود)، مقاومت در برابر رطوبت (که در صورت جذب شدن میتواند عملکرد را به شدت کاهش دهد)، پایداری ابعادی، استحکام مکانیکی و دوام در طول عمر محصول است. در ساختمانها، این عایق بخشی حیاتی از پوسته ساختمان است و همراه با موانع هوا و بخار عمل میکند تا محیطی راحت، بادوام و با بازده انرژی بالا ایجاد کند. در کاربردهای صنعتی، انرژی را در لولهها و مخازن حفظ میکند، پرسنل را از سوختگی محافظت میکند و دمای فرآیند را ثابت نگه میدارد. توسعه مستمر عایقبندی حرارتی بر دستیابی به عملکرد بالاتر از طریق فناوری نانو (مانند آئروژلها)، بهبود پایداری با استفاده از مواد زیستی و بازیافتی و افزایش چندکارهای بودن، مانند ادغام مواد تغییر فازدهنده برای افزایش ظرفیت حرارتی، متمرکز است.