Tepelná izolace je připevněna k nosné konstrukci za fasádním obkladem. Obvykle se jako tepelná izolace používají minerální materiály, např. skelná nebo kamenná vata. Ale i když chcete stavět ekologicky a kladete důraz na udržitelnost, nemusíte se tepelné izolace vzdát, protože existuje řada alternativních izolačních materiálů, např. konopí nebo korek. Tloušťka použitého izolačního materiálu je různá a závisí především na požadované izolační hodnotě. Je třeba si uvědomit, že každý stavební materiál má své specifické tepelně izolační vlastnosti. Požadované cílové hodnoty izolace se dosáhne kombinací vhodné tloušťky izolačního materiálu a vhodného fasádního obkladu. Hlavním úkolem tepelné izolace je minimalizovat tepelné proudění mezi obytným a venkovním prostorem a zabránit tvorbě tepelných mostů. Nebude tak docházet ke ztrátě tepelné energie a stěna se v zimě nebude ochlazovat. Ovšem při nedostatečné tepelné izolaci mohou tepelné mosty vznikat i nadále. Díky speciální konstrukci zavěšené odvětrávané fasády je tepelná izolace chráněna před vnějšími povětrnostními vlivy. Kromě toho účinně chrání před pronikáním zvuků a hluku zvenčí.
V souvislosti s tepelnou izolací je nejdůležitějším ukazatelem hodnota U (součinitel prostupu tepla). Udává, kolik tepla unikne stavební konstrukcí o ploše 1 m2 při stálém teplotním rozdílu jednoho stupně Celsia nebo jednoho Kelvinu mezi vnitřním a vnějším prostředím budovy. Čím je tepelná izolace stavební konstrukce lepší, tím je hodnota U nižší.