Υπάρχουν διάφοροι τύποι θερμομονωτικών υλικών που χρησιμοποιούνται σε διάφορες εμπορικές και οικιακές εφαρμογές. Μερικά από αυτά τα θερμομονωτικά υλικά περιλαμβάνουν αμίαντο, μόνωση από υαλοβάμβακα και ορυκτοβάμβακα. Τα λιγότερο συμβατικά υλικά περιλαμβάνουν μόνωση πολλαπλών στρωμάτων (MLI) που χρησιμοποιείται σε διαστημόπλοια και δορυφόρους, βαφές με βάση κεραμικά και χημικά φιλμ που συχνά τυλίγονται γύρω από σωλήνες και τοποθετούνται σε επίπεδες επιφάνειες.
Ενώ η τυπική χρήση της μόνωσης είναι να εμποδίζει την είσοδο κρύου αέρα σε μια περιοχή, πολλά θερμομονωτικά υλικά έχουν σχεδιαστεί για να κρατούν τη θερμότητα μακριά από ένα αντικείμενο. Τα υλικά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν στο εσωτερικό ενός εξαρτήματος, ώστε να μην καταστρέψουν άλλα εξαρτήματα μέσα σε ένα συγκρότημα. Η θερμότητα είναι ένας κοινός εχθρός πολλών συσκευών και, ως εκ τούτου, απαιτεί ειδικά θερμομονωτικά υλικά για την πρόληψη μιας μεγάλης σειράς ζημιών από μικρές δυσλειτουργίες έως την ολοκλήρωση της θερμικής κατάρρευσης και καταστροφής.
Ένα από τα πρώτα ευρέως χρησιμοποιημένα μονωτικά υλικά που βρέθηκαν για προστασία από τη θερμότητα ήταν ο αμίαντος. Ένα υλικό που μοιάζει με ίνα, ο αμίαντος έχει χρησιμοποιηθεί σε κτίρια, πλοία και διάφορους τύπους μηχανημάτων για προστασία από ζημιές λόγω θερμότητας. Τα σωματίδια σκόνης από τον αμίαντο έχουν συνδεθεί με ανησυχίες για την υγεία, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου, και το υλικό αρχίζει να χρησιμοποιείται σε πολύ περιορισμένες εφαρμογές.
Η μόνωση από υαλοβάμβακα είναι ένα ευέλικτο υλικό που έχει βρει πολλές χρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης ως θερμομονωτικών υλικών. Η ποσότητα της θερμικής προστασίας αποδίδεται συχνά στο πάχος του υλικού από υαλοβάμβακα. Ο αέρας που παγιδεύεται μέσα στα πολλά νήματα και τις ίνες της μόνωσης εμποδίζει τη μεταφορά θερμότητας από το ένα σωματίδιο στο άλλο, δημιουργώντας έτσι ένα επιτυχημένο θερμικό φράγμα. Για ακραίες συνθήκες θερμότητας, ο ορυκτοβάμβακας με τη μορφή σκωρίας και πετροβάμβακα χρησιμοποιείται συνήθως σε περιοχές που μπορεί να έρθουν σε άμεση επαφή με τον άνθρωπο. Ο πετροβάμβακας είναι υποπροϊόν της σκωρίας υψικαμίνου σιδηρομεταλλεύματος, ενώ ο πετροβάμβακας είναι υποπροϊόν φυσικού πετρώματος και πέτρας.
Μερικά από τα λιγότερο συμβατικά και πιο εξωτικά θερμομονωτικά υλικά μπορούν να βρεθούν στο διάστημα ή κάτω από το καπό του οικογενειακού αυτοκινήτου. Τα χρώματα και οι επικαλύψεις με βάση το κεραμικό εφαρμόζονται συχνά σε διαστημικά οχήματα και εξαρτήματα εξάτμισης αυτοκινήτων, προκειμένου να προστατεύονται από ζημιές από τη θερμότητα. Καλύπτοντας ένα συστατικό σε αυτή την υγρή επίστρωση, η σκληρυμένη επίστρωση έχει την ικανότητα να περιέχει οποιαδήποτε θερμότητα μέσα στο εξάρτημα καθώς και να προστατεύει την εξωτερική θερμότητα από την είσοδο στο εξάρτημα. Άλλα θερμομονωτικά υλικά γνωστά ως MLI αποτελούνται από πολλά στρώματα υλικών που συνδέονται μεταξύ τους και συνθέτουν το χρυσόχρωμο υλικό που παρατηρείται συχνά στα διαστημόπλοια.