A termoszos lombik tervezési elve az, hogy vákuumréteget alkalmaznak a hőátadás csökkentése érdekében, ezáltal hőmegtartó hatást érnek el.
A hőátadás alapvetően három módon történik: vezetés, konvekció és sugárzás.
A vákuum-zárt duplafalú-üvegréteg kiküszöböli a vezető közeget; mivel a vákuumban nincs anyag, hővezetéssel nem lehet átadni.
Hasonlóképpen, a vákuumréteg megakadályozza a konvekciót is, mivel nincs légáramlás, amely konvekciós közegként működne.
Ezenkívül a vákuumréteg csökkenti a hősugárzás útját. Bár a vákuum nem tudja teljesen megakadályozni a sugárzást, hatékonyan csökkenti az elektromágneses hullámok formájában történő hőátadás lehetőségét.
