عایق حرارتی به ماده ای گفته می شود که مانع از انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر می شود. گرما همیشه از میحط گرم به محیط سرد منتقل می شود، برای مثال در یک خانه در زمستان گرما از درون به بیرون منتقل می شود و در تابستان به عکس گرمای بیرون به درون خانه منتقل می شود. برای اینکه بطور کامل با عایق حرارتی آشنا شوید باید ابتدا مکانیزم های مختلف انتقال حرارت را بشناسید.
این روش انتقال حرارت در جامدات است و گرما مستقیما از یک جسم به جسم دیگر انتقال می یابد. در این روش انتقال حرارت، گرما از یک مولکول به مولکول دیگر منتقل می شود. یک مثال برای این روش انتقال حرارت گرم شدن یک میله ی آهنی در اثر قرار گرفتن در شعله ی آتش است. مولکول های قسمتی که در تماس مستقیم با آتش هستند گرما را از آتش دریافت می کنند و از طریق انتقال حرارت رسانشی گرما از این مولکول ها به مولکول های مجاور آن انتقال می یابد و سر دیگر میله نیز گرم می شود.
در این روش گرما از طریق یک سیال مانند هوا و یا مایع گرم از یک مکان به مکان دیگر منتقل می شود. زمانی که هوای اطراف یک جسم گرم (مانند بخاری و شوفاژ) گرم می شود، فاصله بین مولکول های هوا افزایش می یابد و دانسیته ی هوا کاهش، کاهش دانسیته باعث سبک تر شدن هوای گرم می شود. توده ی هوا گرم به بالا می رود و هوای سرد جای آن را می گیرد، به این مکانیزم انتقال حرارت، انتقال حرارت از طریق همرفت می گویند. اگر توده ی سیال به وسیله ی یک جسم خارجی مانند فن جابجا شود به آن همرفت اجباری می گویند. هوای سردی که از زیر زمین، پارکینگ و یا اتاق زیر شیروانی در زمستان وارد خانه می شود و جایگزین هوای گرم می شود، از طریق همین مکانیزم انتقال حرارت صورت می گیرد.
سومین مکانیزم انتقال حرارت تابش است، در این روش انتقال حرارت نیاز به محیط مادی نیست و گرما از طریق امواج منتقل می شود. نمونه ای از این روش انتقال حرارت گرمای خورشید است که از طریق امواج الکترومغناطیسی و بدون واسطه مادی به زمین منتقل می شود.این امواج توسط سطح جذب می شوند و باعث گرم شدن آن می شود. در تابستان تابش نور خورشید به دیوارها و سقف ساختمان ها می تواند باعث گرم شدن آن ها شود و سپس این قسمت ها گرما را از طریق رسانش و همرفت به درون خانه منتقل می کنند. کلیه مواد دارای قابلیت انتشار بین صفر تا یک هستند. هر چقدر که این میزان کمتر باشد گرمای تابیده شده به سطح نیز کمتر است.فویل های آلومینیومی دارای قابلیت انتشار پایینی هستند به همین دلیل به عنوان عایق های انعکاسی استفاده می شود.میزان انتقال حرارت از طریق همرفت و رسانش تابعی از سختی سطوح، جنبش هوا و اختلاف دما بین سطوح است.
عایق ها به دلیل دانسیته کمی که دارند برای جلوگیری از انتقال حرارت از طریق همرفت و رسانش طراحی شده اند. عایق ها می توانند مولکول های هوا را درون خودشان حبس کنند و از انتقال حرارت از طریق همرفت جلوگیری کنند .
شانس انتقال حرارت از طریق کاهش حرکت مولکول های هوا کاهش می یابد. عایق های فومی نیز بر همین اساس طراحی شده اند فقط در آن ها به جای وجود هوای محبوس شده، گاز وجود دارد.مقصود از عایق کاری ، جلوگیری از نفوذ عامل یا عواملی از خارج به داخل و یا داخل به خارج است .به طور معمول از عایق کاری برای جلوگیری از نفوذ رطوبت استفاده می شود .چنانچه مقصود از عایق کاری جلوگیری از نفوذ عوامل دیگری ، نظیر صوت یا حرارت ، باشد جمله عایق کاری با پسوند مربوط بکار برده می شود ، مثلا عایق کاری حرارتی و یا عایق کاری صوتی.در حقیقت عایق ها در سه دسته جایگذاری میشوند که امروزه با توجه به افزایش مصرف انرژی و مواجهه شدن با کمبود انرژی در سال های در پیش رو و عدم امکان بازیافت انرژی و … بیشتر به بحث بهینه سازی مصرف انرژی پرداخته میگردد . و بهینه سازی مصف انرژی تنها با استفاده از عایق و بهینه سازی مولد حرارت امکان پذیر است. عایق رطوبتی : عایق و جاذب رطوبت است و از انتقال رطوبت جلوگیری به عمل می آورد. عایق حرارتی : عایقی که از عبور و انتقال انرژی حرارتی ممناعت به عمل آورد. عایق صوتی : باعث جذف یا حذف صدا می گردد.در برخی موارد یک ماده میتواند هر سه ویژگی عایق صدا بودن ، عایق رطوبت و عایق حرارت بودن را همزمان دارا باشد مانند پشم سنگ ، فوم pvc و غیره .