O princípio de design de uma garrafa térmica é usar uma camada de vácuo para reduzir a transferência de calor, conseguindo assim um efeito de preservação do calor.
A transferência de calor ocorre principalmente de três maneiras: condução, convecção e radiação.
A camada de vidro de parede dupla-selada a vácuo-elimina o meio de condução; como não existe matéria no vácuo, o calor não pode ser transferido por condução.
Da mesma forma, a camada de vácuo também evita a convecção, pois não há fluxo de ar para atuar como meio de convecção.
Além disso, a camada de vácuo reduz o caminho para a radiação de calor. Embora o vácuo não possa impedir completamente a radiação, ele reduz efetivamente a possibilidade de transferência de calor na forma de ondas eletromagnéticas.
