Eine thermische Trennung ist ein Element mit geringer Leitfähigkeit, das zwischen zwei beliebigen Materialien platziert wird, um die Wärmeübertragung von einem zum anderen zu stoppen oder zu verlangsamen. Das Prinzip basiert auf dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, der vom irischen Physiker William Thomson und Lord Kelvin formuliert wurde. Alle Materie überträgt Wärme, und die Übertragung bewegt sich auf natürliche Weise vom wärmeren Material oder Bereich zum kühleren. Jedes Material, das diese Übertragung behindert, ist eine thermische Trennung. Es kann ein tatsächliches Material sein, wie beispielsweise eine Isolierung, oder es kann tote Luft eingeschlossen sein; die Funktion bleibt gleich.
Das wissenschaftliche Prinzip, das vor seiner Identifizierung existierte, wird im Alltag demonstriert. Wenn jemand einen Topflappen in die Hand nimmt, setzt er oder sie eine thermische Unterbrechung ein. Die gesteppte Auflage verhindert die Wärmeübertragung von einem heißen Topfgriff auf die kühlere Hand des Kochs und verhindert ein böses Verbrennen. Layering-Kleidung ist das Layering von thermischen Breaks, weshalb sich mehrere dünne Schichten gemütlicher anfühlen können als eine dicke. Zwischen jeder Kleidungsschicht befindet sich ein Luftraum, der als thermische Trennung dient, um zu verhindern, dass die unter diesen Schichten eingewickelte Person ihre Körperwärme verliert.
Wenn die Außenluft im Winter kalt ist, sind Häuser und Büros mit alten Fenstern kühl und schwer zu halten, da die Innenwärme durch die Fensterscheiben gelangt. Neuere, energieeffizientere Fenster haben zwei Glasscheiben, die durch einen kleinen Raum getrennt sind, der mit Luft oder einem Edelgas gefüllt ist. Luft oder Gas übertragen die Wärme nicht so schnell wie eine einzelne Glasscheibe, sodass Räume länger wärmer bleiben und das Heizsystem weniger belastet wird. Die Luftblase zwischen den Glasscheiben ist die thermische Trennung.
Ungedämmte Häuser und Gebäude erleiden in den Wintermonaten enorme Wärmeverluste durch Wände und Dächer. Moderne Gebäude werden mit Dämmung in ihren Wänden und zwischen ihren Decken und Dächern gebaut. Sprühschaum ist das neueste Isoliermaterial, das eine thermische Trennung zwischen der Innen- und Außenseite eines Hauses oder Büros bietet, aber es sind auch andere kostengünstigere Optionen verfügbar.
Beton, der am weitesten verbreitete Baustoff der Welt, ist sehr dicht und wird von Wärme nicht schnell durchdringt. Moderne Betongebäude verfügen über doppelte Betonwände mit einer thermischen Trennung zwischen ihnen – normalerweise eine Art Schaum. Diese Bauweise verleiht dem Gebäude sowohl Festigkeit als auch hervorragende Dämmeigenschaften.
In Gegenden, in denen Wärme eher ein Problem als Kälte ist, funktioniert das System genauso, nur umgekehrt. Das Einbringen von Schaumstoff, Glasfasermatten oder Einblaszellstoff zwischen Innen- und Außenwänden sowie in Dachräumen sorgt für thermische Trennung und spart Energie. Fenster und Türen mit thermischer Trennung tragen auch dazu bei, heiße Luft draußen zu halten und die Stromrechnungen zu senken.