ฉนวนกันความร้อนเป็นคำทั่วไปที่ครอบคลุมวัสดุหรือระบบทุกชนิดที่ใช้เพื่อลดอัตราการถ่ายเทความร้อนระหว่างสองสิ่งแวดล้อม โดยทำงานตามหลักการขัดขวางการนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสี แอปพลิเคชันของฉนวนกันความร้อนมีอยู่อย่างกว้างขวาง ตั้งแต่การก่อสร้างอาคาร กระบวนการอุตสาหกรรม อากาศยาน ไปจนถึงสินค้าอุปโภคบริโภค ประสิทธิภาพของฉนวนกันความร้อนจะถูกวัดโดยค่าการนำความร้อน (k-value หรือ lambda-value) โดยค่าที่ต่ำกว่าแสดงถึงความสามารถในการกันความร้อนที่ดีกว่า วัสดุทั่วไปได้แก่ วัสดุเส้นใย เช่น ไฟเบอร์กลาสและร็อกวูล ซึ่งทำหน้าที่กักอากาศไว้; วัสดุแบบเซลล์ เช่น โฟมโพลีสไตรีนและพอลียูรีเทน ซึ่งมีเซลล์ที่บรรจุก๊าซไว้; และฉนวนสะท้อนความร้อน เช่น อุปสรรคที่เคลือบด้วยฟอยล์ ซึ่งช่วยต่อต้านความร้อนจากแสงอาทิตย์เป็นหลัก การเลือกใช้วัสดุฉนวนขึ้นอยู่กับช่วงอุณหภูมิในการใช้งานเป็นอย่างมาก สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ (เช่น การทำความเย็น การเก็บในที่เย็น) วัสดุที่มีค่าการซึมผ่านของไอน้ำต่ำมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อป้องกันการควบแน่นและการเกิดน้ำแข็ง สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง (เช่น เตาอุตสาหกรรม ระบบไอเสีย) จำเป็นต้องใช้วัสดุ เช่น ผ้าใยเซรามิก หรือแผ่นแคลเซียมซิลิเกต ซึ่งสามารถทนต่อความร้อนสูงได้โดยไม่เสื่อมสภาพ นอกจากประสิทธิภาพด้านความร้อนแล้ว คุณสมบัติสำคัญอื่นๆ ได้แก่ ความต้านทานไฟไหม้ ซึ่งมักจะมีการจัดระดับตามมาตรฐาน เช่น Euroclass หรือ ASTM E84 คุณสมบัติด้านเสียง ความแข็งแรงต่อแรงอัด และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในแง่ของพลังงานที่ฝังตัวอยู่ (embodied energy) และการนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในศาสตร์ด้านอาคาร การติดตั้งที่ถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่ง แม้แต่ฉนวนที่ดีที่สุดก็อาจล้มเหลวได้หากติดตั้งไม่ต่อเนื่อง หรือมีการอัดแน่น ช่องว่าง หรือสิ่งเจาะทะลุที่ก่อให้เกิดสะพานความร้อน (thermal bridges) ดังนั้น ฉนวนกันความร้อนจึงไม่ใช่เพียงแค่ผลิตภัณฑ์ แต่เป็นระบบที่รวมกันอย่างมีความสำคัญต่อการอนุรักษ์พลังงาน ประสิทธิภาพของกระบวนการ ความปลอดภัย และความสะดวกสบาย ซึ่งการเลือกและการนำไปใช้จำเป็นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบถึงเงื่อนไขทางกายภาพและสิ่งแวดล้อมเฉพาะของแต่ละการใช้งาน