Os frascos térmicos são projetados para impedir a transferência de calor entre o líquido colocado dentro deles e o ambiente circundante. O interior e o exterior dos frascos são geralmente prateados para impedir a transferência de calor por meio da radiação. O interior do frasco também é feito de um isolante térmico para impedir a condução de calor.
Uma garrafa térmica impede a transferência de calor por condução e convecção usando um vácuo parcial entre dois recipientes, um colocado dentro do outro. Este vácuo parcial impede a transferência de energia cinética térmica entre as moléculas dentro do frasco e aquelas fora dele, tornando-o adequado para manter bebidas geladas frias e bebidas quentes quentes. O frasco interno geralmente é feito de vidro de borossilicato de baixa condutividade térmica para auxiliar ainda mais na prevenção da condução. Os frascos também podem apresentar um revestimento prateado que impede a transferência de calor por meio da radiação infravermelha.
O frasco a vácuo original foi inventado por Sir James Dewar em 1892. O frasco Dewar era semelhante ao design moderno, consistindo em dois frascos colocados um dentro do outro, com contato apenas no gargalo. O projeto original de Dewar foi feito para manter as amostras de paládio a uma temperatura constante para facilitar as medições de calorimetria. Em 1904, o projeto de Dewar foi comercializado por sopradores de vidro alemães, que renomearam o frasco de Thermos.
