Топлоизолацията е елемент, най-често част от сграда, служещ за намаляване на топлинния поток. Често в топлоизолацията се включва и рефлективна преграда, намаляваща и топлинното излъчване. Освен във външното и вътрешно ограждане на сгради, топлоизолация се използва и при готварски печки, хладилници, бойлери и други устройства, където е важно да се намали топлинния поток, както и в много промишлени приложения.
Най-често използваните в строителството топлоизолационни материали са:
минерална вата
полиуретанова пяна
полистиренова пяна
стъклена вата
Изолацията с вата обикновено се използва с пароизолационен слой, тъй като топлинният градиент, създаван от самата изолация, довежда до кондензация на влага, която намалява топлоизолационните свойства. Пароизолацията винаги се поставя от топлата страна на топлоизолацията.