Il polistirolo funziona bene come isolante perché consiste principalmente di aria confinata in piccole tasche. Queste tasche ostacolano il processo di convezione dal trasporto di energia termica lontano dalla (o dalla) sostanza all'interno del contenitore.
Tre diversi processi consentono all'energia termica di fluire: radiazione, convezione e conduzione. Di questi, la conduzione e la convezione sono i due processi rilevanti per l'uso del polistirolo. La conduzione comporta il flusso di energia termica da un oggetto più caldo a uno più freddo. Ad esempio, una persona che raccoglie un cubetto di ghiaccio nota che il cubetto di ghiaccio si scioglie in mano man mano che il calore conduce dalla sua mano al cubo. La convezione coinvolge una serie di correnti che emergono quando un gas o un liquido fluiscono da un luogo più caldo a uno più fresco, o viceversa.
Il polistirolo è un cattivo conduttore e le sacche d'aria intrappolate all'interno del materiale impediscono l'uscita di calore. Questo è il motivo per cui i prodotti di polistirolo sono popolari per contenere cose calde come tazze di caffè. Il materiale non conduce il calore dalla bevanda alla mano nello stesso modo in cui una tazza di metallo o vetro potrebbe. Tuttavia, le sacche d'aria intrappolate limitano la convezione del calore lontano dalla bevanda, e quindi le bevande rimangono calde più a lungo in Styrofoam.
