Toplinski prekid je element niske vodljivosti postavljen između bilo koja dva materijala u nastojanju da zaustavi ili uspori prijenos topline s jednog na drugi. Princip se temelji na drugom zakonu termodinamike koji je formulirao irski fizičar William Thomson, Lord Kelvin. Sva će materija prenijeti toplinu, a prijenos se prirodno kreće od toplijeg materijala, ili područja, do hladnijeg. Svaki materijal koji ometa ovaj prijenos je toplinski prekid. To može biti stvarni materijal, kao što je izolacija, ili može biti zarobljen mrtvi zrak; funkcija ostaje ista.
Znanstveni princip, koji je postojao prije nego što je identificiran, pokazuje se u svakodnevnom životu. Kada netko uzme držač za lonce, on ili ona koristi termalni prekid. Prošiveni jastučić sprječava prijenos topline s ručke vruće posude na hladniju ruku kuhara i sprječava neugodne opekline. Slojeviti odjevni predmeti su slojevi toplinske pauze, zbog čega se nekoliko tankih slojeva može osjećati ugodnije od jednog debelog. Između svakog sloja odjeće nalazi se zračni prostor koji djeluje kao toplinski prekid kako bi spriječio da osoba koja se nalazi ispod tih slojeva izgubi tjelesnu toplinu.
Kada je vanjski zrak hladan zimi, u domovima i uredima sa starim prozorima hladno je i teško ih je zagrijati jer unutarnja toplina prolazi kroz staklo prozora. Noviji, energetski učinkovitiji prozori imaju dva stakla odvojena malim prostorom ispunjenim zrakom ili inertnim plinom. Zrak ili plin neće prenositi toplinu tako brzo kao jedno staklo, tako da će prostorije duže ostati toplije uz manje opterećenje sustava grijanja. Zračni džep između staklenih ploča je toplinski prekid.
Neizolirane kuće i zgrade trpe ogromne gubitke topline kroz svoje zidove i krovove tijekom zimskih mjeseci. Moderne strukture izgrađene su s izolacijom u zidovima i između stropova i krovova. Spray-on pjena je najnoviji izolacijski materijal koji osigurava toplinski prekid između unutarnje i vanjske strane kuće ili ureda, ali su dostupne i druge jeftinije opcije.
Beton, najrašireniji građevinski materijal na svijetu, vrlo je gust i toplina ne prolazi brzo kroz njega. Moderne betonske zgrade imaju dvostruke betonske zidove s toplinskim prekidom između njih – obično vrsta pjene. Ova metoda gradnje daje zgradi i čvrstoću i izvrsne izolacijske kvalitete.
U područjima gdje je toplina veći problem nego hladnoća, sustav radi na isti način, samo obrnuto. Postavljanje pjene, šišmiša od stakloplastike ili upuhane celuloze između unutarnjih i vanjskih zidova te u potkrovnim prostorima osigurava toplinske prekide i štedi energiju. Prozori i vrata s termičkim prekidom također pomažu u održavanju vrućeg zraka izvana i nižim računima za komunalne usluge.