Термос называют еще вакуумной емкостью: для того чтобы не допустить ухода тепла из горячего продукта или не пропустить наружного тепла к холодному продукту, используется вакуум – пространство, в котором нет воздуха. Вакуум находится в узком пространстве между вкладышем (колбой) и наружной стенкой термоса – он останавливает перемещение тепла в наружный воздух и из наружного воздуха внутрь. Вакуум эффективен в термосе потому, что в нем отсутствует воздух (молекулы), в связи с чем нет проводимости.

(Тепло возникает в результате движения молекул.) А поскольку горло термоса плотно закрывается пробкой или крышкой из непроводящего материала, через горло тепло тоже не может уходить наружу или проникать снаружи внутрь. Горячая пища внутри термоса может сохранять тепло в течение многих часов; точно также холодная пища может оставаться долго холодной, потому что вакуум изолирует ее от теплого воздуха снаружи термоса.

Вкладыши (колбы) термосов раньше изготавливали из стекла, поскольку стекло является хорошим изолятором. Колбы покрывали серебром, так что они были блестящими и хорошо отражали тепло. Такие зеркальные колбы работали очень хорошо – они могли эффективно отражать невидимые лучи тепловой энергии (излучение), отдаваемое горячими предметами.

Однако с такими колбами была одна проблема: стеклянные колбы легко разбиваются. Сегодня колбы для термосов делают из пластмассы или из металла, но такие колбы работают хуже. Кроме того, поскольку вакуум в термосе не совсем идеальный – в нем может находиться какое-то количество воздуха, и поскольку крышки или пробки не обеспечивают идеальной герметизации, термосы не способны сохранять холодные продукты холодными и горячие горячими вечно.