Warmte-isolatie is een breed begrip dat elke materiaalsoort of systeem omvat dat wordt gebruikt om de snelheid van warmteoverdracht tussen twee omgevingen te verminderen, gebaseerd op het tegengaan van geleiding, convectie en straling. De toepassingen zijn zeer divers en strekken zich uit van bouwconstructies tot industriële processen, lucht- en ruimtevaart, en consumentengoederen. De effectiviteit van warmte-isolatie wordt voornamelijk uitgedrukt in thermische geleidbaarheid (k-waarde of lambda-waarde), waarbij lagere waarden duiden op een betere isolerende werking. Veelgebruikte materialen zijn vezelstoffen zoals glaswol en steenwol, die lucht insluiten; cellulaire materialen zoals polystyreenschuim en polyurethaanschuim, die gasvullingen in cellen bevatten; en reflecterende isolatie zoals foliebedekte barrières die vooral warmtestraling tegenwerken. De keuze van isolatiemateriaal hangt sterk af van het operationele temperatuurbereik. Voor toepassingen bij lage temperaturen (bijvoorbeeld koeling, koudeopslag) zijn materialen met een lage permeabiliteit voor waterdamp essentieel om condensatie en ijsvorming te voorkomen. Voor toepassingen bij hoge temperaturen (bijvoorbeeld industriële ovens, uitlaatsystemen) zijn materialen zoals keramisch vezeldekens of calciumsilicaatplaten nodig die extreme hitte kunnen weerstaan zonder te degraderen. Naast thermische prestaties zijn belangrijke eigenschappen brandweerstand, vaak geclassificeerd volgens systemen als Euroclass of ASTM E84, akoestische prestaties, druksterkte en milieu-impact met betrekking tot ingesloten energie en recycleerbaarheid. In de bouwkunde is correcte installatie van cruciaal belang; zelfs de beste isolatie kan falen indien deze niet continu wordt aangebracht en er alsnog sprake is van samendrukking, openingen of doordringingen die warmtebruggen creëren. Warmte-isolatie is daarom niet enkel een product, maar een geïntegreerd systeem dat essentieel is voor energiebesparing, procesefficiëntie, veiligheid en comfort, waarbij de selectie en implementatie zorgvuldige overweging vereist van de specifieke fysieke en milieuomstandigheden van de toepassing.