Su composición depende del intervalo de trabajo, pero en general los materiales que se emplean para fabricar los aislamientos térmicos deben caracterizarse por conducir mal el calor, es decir, deben tener una baja conductividad térmica y además resistir las condiciones de trabajo.

Los materiales cerámicos refractarios se emplean para temperaturas entre 250º y 1.500ºC. Por debajo de los 250ºC da buen resultado la lana de vidrio, compuesta por planchas de finos hilos de este material, revestidas exteriormente con delgadas láminas de aluminio.

Para bajas temperaturas se usaban en un principio productos naturales, como el corcho, pero su resistencia mecánica es pequeña y además es inflamable. Por eso se han ido introduciendo otros materiales, si bien copiando del corcho la estructura porosa, ya que los gases son malos conductores. Así, se utilizan espumas sólidas fabricadas a partir de sustancias poliméricas poco conductoras (poliuretano, poliestireno) por inyección de un gas, que puede ser aire seco. Las espumas pueden adquirirse en planchas o generarlas sobre las superficies a aislar.