Konstruktionsprincipen för en termosflaska är att använda ett vakuumskikt för att minska värmeöverföringen och därigenom uppnå en värmebevarande effekt.
Värmeöverföring sker huvudsakligen på tre sätt: ledning, konvektion och strålning.
Det vakuum-förseglade dubbel-glasskiktet eliminerar mediet för ledning; eftersom det inte finns någon materia i ett vakuum kan värme inte överföras genom ledning.
På samma sätt förhindrar vakuumskiktet också konvektion, eftersom det inte finns något luftflöde som fungerar som ett konvektionsmedium.
Dessutom minskar vakuumskiktet vägen för värmestrålning. Även om ett vakuum inte helt kan förhindra strålning, minskar det effektivt möjligheten att värme överförs i form av elektromagnetiska vågor.
