Varmenisolasjon er et bredt begrep som omfatter ethvert materiale eller system som brukes til å redusere varmeoverføringen mellom to miljøer, og fungerer etter prinsippene om å hindre ledning, konveksjon og stråling. Anvendelsene er mange, og strekker seg fra byggebransjen til industrielle prosesser, luft- og romfart og forbrukervarer. Effektiviteten til varmeisolasjon måles hovedsakelig ved dens termiske ledningsevne (k-verdi eller lambda-verdi), der lavere verdier indikerer bedre isolasjonsevne. Vanlige materialer inkluderer fibermaterialer som glassull og steinull, som fanger inn luft; celleplastmaterialer som polystyren og polyuretan-skum, som inneholder gassfylte celler; og reflekterende isolasjon som foliebelagte barriereelementer som hovedsakelig motvirker strålingsvarme. Valget av isolasjonsmateriale avhenger sterkt av driftstemperaturområdet. For lavtemperatur-anvendelser (f.eks. kjøling, kuldlagring) er materialer med lav vanndampgjennomtrengelighet kritisk for å forhindre kondens og isdannelse. For høytemperatur-anvendelser (f.eks. industriovner, eksosssystemer) er materialer som keramiske fiberfilt eller kalsiumsilikat-plater nødvendige, da de tåler ekstrem varme uten å brytes ned. Utenfor termisk ytelse inkluderer viktige egenskaper brannmotstand, ofte klassifisert etter systemer som Euroclass eller ASTM E84, akustisk ytelse, trykkfasthet og miljøpåvirkning når det gjelder innebygd energi og resirkuleringsevne. I bygningsfysikk er riktig installasjon avgjørende; selv den beste isolasjon kan svikte hvis den ikke monteres kontinuerlig og uten komprimering, sprekker eller gjennomføringer som skaper varmebroer. Dermed er varmeisolasjon ikke bare et produkt, men et integrert system som er avgjørende for energibesparelser, prosesseffektivitet, sikkerhet og komfort, og valg samt implementering krever nøye vurdering av de spesifikke fysiske og miljømessige forholdene for anvendelsen.