氣凝膠的納米尺度顆粒和孔隙，以及連續的空間網絡結構，使其具有很低的熱導率;而材料的熱傳導主要通過對流、輻射、熱傳導三種方式來實現，因此需要從材料的傳熱途徑入手降低它的導熱系數。

對流：當氣凝膠材料中的氣孔直徑小于70nm時， 氣孔內的空氣分子就失去了自由流動的能力，相對地附著在氣孔壁上，這時材料處于近似真空狀態，無法進行熱對流。

輻射：由于材料內的氣孔均為納米級氣孔再加材料本身極低的體積密度，使材料內部氣孔壁數日趨于“無窮多”，對于每-一個氣孔壁來說都具有遮熱板的作用，因而產生近于“無窮多遮熱板”的效應，使熱輻射降到最低。

熱傳導：氣凝膠的密度極低，比表面大且體積骨架疏松，由于近于無窮多納米孔的存在，熱流在固體中傳遞時就只能沿著氣孔壁傳遞，近于無窮多的氣孔壁構成了近于“無窮長路徑”效應，使得固體熱傳導的能力下降到接近最低極限。