Toplinska izolacija ili termoizolacija je osobina opiranja prolasku topline kroz tvari ili prostor. Recipročno svojstvo je toplinska vodljivost.
Toplinska izolacija se postiže korištenjem materijala koji imaju nisku provodljivost topline (kondukciju), sprečavanjem gibanja tekućina tj. kapljevina i plinova (čime se sprečava konvekcija), te korištenjem reflektivnih materijala (čime se sprečava prijenos topline toplinskim zračenjem).
Toplinska izolacija je bitna u graditeljstvu, jer se njome sprečavaju toplinski gubici zimi, hladne obodne konstrukcije, oštećenja nastalih kondenzacijom (vlagom), te pregrijavanje prostora ljeti. Posljedice nedovoljne toplinske izolacije su oštećenja konstrukcije, te neudobno i nezdravo stanovanje i rad. Zagrijavanje nedovoljno izoliranih prostora zahtijeva veću količinu energije, što dovodi do povećanja cijene korištenja i održavanja prostora, ali i do većeg zagađenja okoliša. Poboljšanjem toplinsko izolacijskih karakteristika zgrade moguće je postići smanjenje ukupnih gubitaka topline građevine za prosječno od 40-80%.[1]
Dobro poznavanje toplinskih svojstava građevinskih materijala jedan je od preduvjeta za projektiranje energetski učinkovitih zgrada. Toplinski gubici kroz građevni element ovise o sastavu elementa, orijentaciji i koeficijentu toplinske vodljivosti. Bolju toplinsku izolaciju postižemo ugradnjom materijala niske toplinske provodljivosti, odnosno visokog toplinskog otpora. Toplinski otpor materijala povećava se s obzirom na debljinu materijala.[2]
Koeficijent prolaska topline U je količina topline koju građevni element gubi u 1 sekundi po m2 površine kod razlike temperature od 1 K, izraženo u W/m2K. Koeficijent U je bitna karakteristika vanjskog elementa konstrukcije i igra veliku ulogu u analizi ukupnih toplinskih gubitaka (kWh/m2), a time i potrošnji energije za grijanje. Što je koeficijent prolaska topline manji, to je toplinska zaštita zgrade bolja. Toplinski otpor R izražava otpor materijala prolasku topline. Mjerna jedinica je m2K/W. To je suprotna vrijednost koeficijentu prolaska topline U.
Koeficijent toplinske vodljivosti k (W/(m·K)) je količina topline (J) koja prođe u 1 s kroz sloj materijala površine 1 m2, debljine 1 m kod razlike temperature od 1 K. Vrijednost koeficijenta različita je za različite materijale, a ovisi o gustoći, veličini i povezanosti pora i stanju vlažnosti materijala.[3]