Η θερμική  προστασία στο κτίριο αφορά στη μείωση των ανταλλαγών θερμικής ενέργειας μεταξύ του κτιρίου και του περιβάλλοντος, δηλαδή σε τεχνικές εφαρμοζόμενες στο κτιριακό κέλυφος, οι οποίες μειώνουν τις απώλειες θερμότητας προς το εξωτερικό περιβάλλον τους ψυχρούς μήνες, ενώ τους θερμούς μήνες μειώνουν την είσοδο της θερμότητας προς το κτίρίο.  Η σημαντικότερη τεχνική θερμικής προστασίας του κτιρίου είναι η θερμομόνωση του κελύφους, η οποία αφορά τόσο στο αδιαφανές κτιριακό κέλυφος (εξωτερική τοιχοποιία, οροφές, δάπεδα, κουφώματα) όσο και στα διαφανή στοιχεία στοιχεία του (υαλοπίνακες). 


ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ
Η θερμομόνωση, η οποία συνιστάται από ένα σύνολο κατασκευαστικών-δομικών στοιχείων (υλικών και συστημάτων) αποτελεί βασική αρχή θερμικής προστασίας, μειώνοντας τις ανταλλαγές θερμότητας μεταξύ του κτηρίου και του περιβάλλοντος. Με τη θερμομόνωση επιδιώκεται να μειωθεί η ταχύτητα ανταλλαγής θερμότητας μέσα από τα δομικά στοιχεία που χωρίζουν περιοχές ή χώρους διαφορετικής θερμοκρασίας.  Πρακτικά, ένα κτήριο με επαρκή θερμομόνωση διατηρεί τις επιθυμητές εσωτερικές θερμοκρασίες με χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση τόσο το χειμώνα όσο και το καλοκαίρι. Η θερμομονωντική επάρκεια του κτηρίου, εξαρτάται από τη θερμομονωτική ικανότητα των επί μέρους δομικών του στοιχείων.  Απαιτήσεις θερμομόνωσης έχουν τόσο τα αδιαφανή (τοίχοι, οροφές, δάπεδα) όσο και τα διαφανή (ανοίγματα) δομικά στοιχεία.  Για τα ανοίγματα υπάρχουν επιπρόσθετες ιδιότητες που επηρεάζουν την ενεργειακή τους απόδοση


ΕΙΔΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ
Αεριζόμενα και φυτεμένα δομικά στοιχεία του κελύφους (οροφή ή και τοίχοι) αποτελούν ειδικές τεχνικές θερμικής  προστασίας, οι οποίες ενισχύουν τη θερμική προστασία του κτιρίου τόσο το χειμώνα όσο και το καλοκαίρι.


ΦΥΤΕΜΕΝΑ ΔΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ
Το φυτεμένο δώμα αποτελεί τεχνική θερμικής προστασίας του κτιρίου τόσο το χειμώνα, όσο και το καλοκαίρι.  Συνεισφέρει στη θερμομόνωση του κτιρίου, λόγω των υλικών από τα οποία αποτελείται (χώμα ικανού πάχους και αέρας που εγκλωβίζεται μεταξύ των φυλλωμάτων των φυτών, συνδυαζόμενο, βέβαια με κατάλληλα θερμομονωμένη και υγρομονωμένη κατασκευή της οροφής). Το καλοκαίρι εμποδίζει την ηλιακή ακτινοβολία να φθάσει στο κτιριακό κέλυφος, μέσω της σκιάς που δημιουργούν τα φυτά στην επιφάνειά του. Τέλος, τα φυτά συνεισφέρουν με την εξάτμιση από τα φύλλα τους (εξατμισοδιαπνοή) στην εξατμιστική ψύξη της οροφής.  Εν γένει το φυτεμένο δώμα συνεισφέρει στη δημιουργία ήπιων συνθηκών στους χώρους πάνω από τους οποίους τοποθετείται.  Τόσο η κατασκευή του, όσο και η επιλογή των φυτών πρέπει να εξαρτάται από το είδος της οροφής, αλλά και από τις κλιματικές συνθήκες της περιοχής.
Εκτός της οροφής μπορεί να υπάρχουν φυτεμένοι τοίχοι, οι οποίοι επίσης συνεισφέρουν τόσο στο φυσικό δροσισμό του κτιρίου όσο και στη βελτίωση του μικροκλίματος.


ΑΕΡΙΖΟΜΕΝΟ ΚΕΛΥΦΟΣ
Το αεριζόμενο κέλυφος είναι κατασκευή διπλού κελύφους στην οροφή ή/και στους εξωτερικούς τοίχους του κτιρίου, μέσα στην οποία κυκλοφορεί ο αέρας του εξωτερικού χώρου. Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, συνεισφέρει τόσο στη σκίαση του περιβλήματος και, συνεπώς, στη μειωμένη θερμική επιβάρυνση του κτιρίου, όσο και στη μεταφορά θερμότητας από το περίβλημα στο εξωτερικό περιβάλλον, μέσω του αέρα που κυκλοφορεί στο διάκενο του κελύφους. Το αεριζόμενο κέλυφος μπορεί να συνεισφέρει και στην αυξημένη θερμική προστασία του κτιρίου κατά τους χειμερινούς μήνες, καθώς ο αέρας που κυκλοφορεί στο κέλυφος είναι χαμηλότερης ταχύτητας του εξωτερικού και, μέσω του διπλού κελύφους, οι θερμικές απώλειες προς το εξωτερικό περιβάλλον περιορίζονται, αυξάνεται δηλαδή η θερμομονωτική ικανότητα του κελύφους. Η κατασκευή αυτή βέβαια, προϋποθέτει να είναι θερμομονωμένο το εσωτερικό τμήμα του αεριζόμενου κελύφους.


ΨΥΧΡΑ ΥΛΙΚΑ
Τα ψυχρά υλικά, εφαρμοζόμενα στο κτιριακό κέλυφος αποτελούν ειδική τεχνική θερμικής προστασίας, η οποία κατά κύριο λόγο μειώνει την εισερχόμενη στο κτίριο ηλιακή ακτινοβολία και στην πραγματικότητα αποτελεί συμπληρωματική τεχνική ηλιοπροστασίας. Οι χώροι / διαμερίσματα που έχουν άμεσα οφέλη από την τοποθέτηση ψυχρών οροφών είναι αυτά του τελευταίου ορόφου, δηλαδή αυτά που εκτείθονται άμεσα στην προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία.  


ΦΡΑΓΜΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ
Μια άλλη τεχνική παρόμοιας χρήσης είναι το φράγμα ακτινοβολίας (radiant barrier), μια τεχνική που μειώνει την ηλιακή ενέργεια η οποία διαπερνά την οροφή, με αποτέλεσμα να συνεισφέρει στη θερμική προστασία του κτιρίου τους καλοκαιρινούς μήνες.  Αποτελείται από λεπτά φύλλα αλουμινίου τα οποία τοποθετούνται κάτω από τη στέγη. Τα φύλλα αυτά έχουν υψηλό συντελεστή εκπομπής και ανακλαστικότητας με αποτέλεσμα να διαπερνώνται από ελάχιστα μόνον ποσοστά ακτινοβολίας. Έτσι η θερμική ακτινοβολία που απορροφάται από τη στέγη δεν εισέρχεται στον εσωτερικό χώρο.