Il principio di progettazione di un thermos è quello di utilizzare uno strato di vuoto per ridurre il trasferimento di calore, ottenendo così un effetto di conservazione del calore.
Il trasferimento di calore avviene principalmente in tre modi: conduzione, convezione e irraggiamento.
Lo strato di vetro a doppia parete-sigillato sottovuoto elimina il mezzo di conduzione; poiché nel vuoto non c'è materia, il calore non può essere trasferito per conduzione.
Allo stesso modo, lo strato di vuoto impedisce anche la convezione, poiché non vi è alcun flusso d'aria che funga da mezzo di convezione.
Inoltre, lo strato sotto vuoto riduce il percorso della radiazione termica. Sebbene il vuoto non possa impedire completamente la radiazione, riduce efficacemente la possibilità che il calore venga trasferito sotto forma di onde elettromagnetiche.
