I thermos sono progettati per impedire il trasferimento di calore tra il liquido posto al loro interno e l'ambiente circostante. Gli interni e le parti esterne dei matracci sono spesso argentati per impedire il trasferimento di calore attraverso le radiazioni. L'interno del pallone è anche costituito da un isolante termico per impedire la conduzione del calore.
Un thermos impedisce il trasferimento di calore per conduzione e convezione usando un vuoto parziale tra due contenitori, uno posto all'interno dell'altro. Questo vuoto parziale impedisce il trasferimento di energia cinetica termica tra le molecole all'interno del pallone e quelle all'esterno, rendendolo adatto a mantenere calde le bevande fredde e le bevande calde. Il matraccio interno è spesso costituito da vetro borosilicato a bassa conducibilità termica per aiutare ulteriormente a prevenire la conduzione. Le fiasche possono anche presentare un rivestimento argentato che impedisce il trasferimento di calore attraverso la radiazione infrarossa.
L'originale fiaschetta da vuoto è stata inventata da Sir James Dewar nel 1892. Il pallone Dewar era simile al design moderno, costituito da due fiasche poste l'una nell'altra, con contatto solo al collo. Il design originale di Dewar è stato realizzato per mantenere i campioni di palladio a una temperatura costante per facilitare le misurazioni calorimetriche. Nel 1904, il design di Dewar fu commercializzato da soffiatori di vetro tedeschi, che ribattezzarono il thermos Thermos.
