Isı yalıtımı, bitişik alanlar arasındaki sıcaklık farkını korumak amacıyla ısı enerjisinin akışını sınırlamak için kullanılan malzeme ve tekniklerin tamamını ifade eder. Temel amacı, enerji verimliliğini artırmak, süreç stabilitesini sağlamak, güvenliği iyileştirmek ve sayısız sektörde konfor sunmaktır. Bu amaç, iletim (katı malzemeler veya durgun akışkanlar aracılığıyla), taşınım (hareketli akışkanlar veya gazlar aracılığıyla) ve radyasyon (elektromanyetik dalgalar aracılığıyla) olmak üzere üç ısı transferi yöntemini dengelemeye dayanan bilimsel bir altyapıya sahiptir. Yalıtım malzemeleri, gözenekli, lifli veya hücreli bir yapı içinde durgun hava ya da diğer gazları barındırarak bu görevi yerine getirir; çünkü durgun hava kötü bir iletkendir (k-değeri ~0,026 W/m·K). Performans, termal iletkenlik (k-değeri) ile ölçülür ve EPS, XPS ve mineral yün gibi yaygın inşaat yalıtım malzemelerinin k-değerleri genellikle 0,030 ila 0,040 W/m·K arasındadır. Isı akışına karşı toplam direnç, kalınlığın k-değerine bölünmesiyle hesaplanan R-değeri ile tanımlanır. Isı yalıtımı seçerken dikkate alınması gereken hususlar, R-değerinin ötesine geçerek yangın performansını (yanıcılık, duman toksisitesi), nem direncini (emildiğinde performansı ciddi şekilde düşebilir), boyutsal stabiliteyi, mekanik dayanımı ve ürün ömrü boyunca sürekliliği kapsar. Binalarda, hava ve buhar bariyerleriyle birlikte çalışan yalıtım, konforlu, dayanıklı ve enerji verimli bir ortam oluşturmak için kritik bir kabuk bileşenidir. Endüstriyel uygulamalarda ise boru ve tanklarda enerji tasarrufu sağlar, personeli yanmalardan korur ve süreç sıcaklıklarının sabit kalmasını sağlar. Isı yalıtımının sürekli gelişimi, nanoteknoloji (örneğin aerogeller) ile daha yüksek performans, biyolojik temelli ve geri dönüştürülmüş malzemelerle geliştirilmiş sürdürülebilirlik ve termal kütle için faz değiştiren malzemelerin entegrasyonu gibi gelişmiş çok fonksiyonluluk üzerine odaklanmaktadır.