隔熱材料分為三類：多孔材料、熱反射材料和真空材料。前者利用材料中所含的孔隙來隔熱，因為孔隙中的空氣或惰性氣體導熱系數很低，如泡沫材料、纖維材料等；熱反射材料具有很高的反射系數，可以反射熱量，如金、銀、鎳、鋁箔或鍍金屬的聚酯和聚酰亞胺薄膜。真空絕熱材料利用材料內部的真空來阻擋對流進行絕熱。航天工業對保溫材料的重量和體積有嚴格的要求，往往要求其具有隔音、減振和耐腐蝕的性能。不同的飛機對隔熱材料有不同的要求。泡沫塑料、超細玻璃棉、高硅棉和真空隔熱板常用于飛機駕駛艙和駕駛艙的隔熱。
導彈頭部隔熱材料早期為酚醛泡沫。隨著耐高溫聚氨酯泡沫的應用，單一的保溫材料發展成為夾層結構。導彈儀器艙的隔熱方法是在艙外蒙皮上涂一層毫米厚的泡沫涂層，常溫下用作防腐涂層。當氣動加熱達到200C以上時，會均勻發泡，起到隔熱作用。人造地球衛星在高溫和低溫交替的環境中運行，因此必須使用具有高反射性能的多層隔熱材料，一般由數十層鍍鋁薄膜、鍍鋁聚酯薄膜和鍍鋁聚酰亞胺薄膜組成。此外，表面隔熱瓦的開發成功解決了航天飛機的隔熱問題，也標志著隔熱材料的發展水平提高。
真空隔熱板是較新的隔熱材料，在國外家電行業應用廣泛。這種材料的導熱系數很低，只有0.004。因此，它具有突出的保溫節能效果。目前，這種材料已經完全用于家用冰箱容器
納米隔熱軟氈是一種隔熱性能強的軟質工業隔熱材料。
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