保溫套管的材料是一種能阻擋熱流傳遞的材料，又稱保溫材料。它包括玻璃纖維、石棉、硅酸鹽等傳統保溫材料、氣凝膠氈、真空板等新型保溫材料。

隔熱材料分為多孔材料、熱反射材料和真空材料。前者由于發泡材料、纖維材料等間隙中空氣和惰性氣體的導熱率低，被材料本身所包含的間隙隔熱；熱反射材料具有較高的反射系數，可反射金、銀、鎳、鋁箔、鍍金屬聚酯、聚酰亞胺薄膜等的熱量。真空保溫材料利用材料的內部真空切斷對流進行保溫。航空航天工業對所使用的保溫材料的重量和體積有嚴格的要求，其中大部分要求具有隔音、減振、防腐等性能。

各種飛機對保溫材料的需求不同。泡沫塑料、超細玻璃棉、高硅棉和真空隔熱板經常用于飛機駕駛艙和駕駛艙的隔熱。導彈頭部的隔熱材料最初是酚醛泡沫塑料，但隨著耐溫性好的聚氨酯泡沫塑料的應用，單一隔熱材料發展成夾層結構。導彈設備艙的隔熱方法是在船外蒙皮上涂一層厚度為1mm的泡沫涂料，在室溫下制成防腐涂料。當空氣加熱達到200以上時，會均勻發泡，起到隔熱作用。

由于人造衛星在高溫低溫交錯環境中運動，需要使用反射性能高的多層隔熱材料，一般由幾十層鋁膜、鋁蒸鍍聚酯膜和鋁蒸鍍聚酰亞胺膜組成。此外，表面隔熱瓦的研制成功解決了航天飛機的隔熱問題，也顯示了隔熱材料的更高發展水平。氣凝膠是一種新型隔熱材料，是納米孔徑的多孔材料，主要用于隔熱套管、設備等。真空隔熱板是國外最 新的隔熱材料，廣泛應用于家電行業，但導熱率極低，為0.004。