Izolacija zgrade odnosi se na sposobnost ovojnice zgrade (uključujući vanjske zidove, krovove, vrata i prozore) da spriječe prijenos topline iz zatvorenog prostora u vanjski prostor tijekom zime. Njegove primarne metrike procjene su koeficijent toplinske vodljivosti ili vrijednost toplinskog otpora. Dizajn ovojnice i materijali moraju uravnotežiti razlike u svojstvima toplinske izolacije i toplinske izolacije-na primjer, neki lagani porozni materijali ističu se toplinskom izolacijom, ali ne i toplinskom izolacijom. Otprilike 30% energije za grijanje zimi gubi se kroz prozore i zidove, što bolju izolaciju čini ključnim čimbenikom energetske učinkovitosti zgrade.
Na međunarodnoj razini, tehnologija vanjske izolacije naširoko je prihvaćena u energetski-učinkovitim zgradama. Kina prelazi s unutarnjih na vanjske izolacijske sustave. Sustavi vanjske izolacije kombiniraju izolacijske ploče sa zračnim slojevima kako bi se postigla dvostruka funkcija: uklanjanje toplinskih mostova i zaštita glavne konstrukcije. Ovaj je pristup sada glavna tehnologija u Europi. Uobičajeni materijali za izolaciju tla uključuju beton plovućac i čestice polistirenske pjene, dok se krovna izolacija preporučuje korištenjem krute poliuretanske pjene ili polistirenskih ploča. Novi termoizolacijski premazi od aerogela koriste komponente aerogela na bazi silicijevog dioksida, čija mikroporozna struktura značajno smanjuje toplinsku vodljivost, što ih čini široko primjenjivim za izolaciju vanjskih zidova i krovova.