对于热力管道，增加其热绝缘层的厚度会提高导热热阻，但是绝缘层厚度增加，使外侧对流换热的表面积增大，因而会减小对流换热热阻，所以加厚绝缘层并不一定能提高总热阻，减少热损失。在给定的热绝缘材料（即给定材料导热率λ）和对流换热系数α的条件下，相应于总热阻为最小时的管道绝缘层外径称为临界绝缘直径，它等于2λ/α。因此在管道热绝缘设计中，管道热绝缘层的外径必须大于临界绝缘直径。临界绝缘直径一般在20～30 mm左右，大多数热力管道的外径已超过此值，在此情况下增加热绝缘层厚度总是有用的。类似地，球壁的临界绝缘直径为4λ/α。在热绝缘的设计中，热绝缘层外表面温度和热损失的上限值在国家标准中都有一定的要求和限制。

为了储存液氢、液氦等超低温液体，得利用特殊的热绝缘结构。它由多层间隔的高反射率材料组成，整个系统被抽成真空，这样既利用遮热板的原理大大削弱层间的辐射换热，又减少了空气的导热和对流。这种超级热绝缘材料的导热率可以低到0.3mW/ （m·K）。2100433B