气凝胶是一种具有优异隔热性能的材料，其独特的微观结构和物理特性使其成为高效的隔热材料。
气凝胶的隔热性能得益于其特殊的纳米级多孔结构，这种结构有效地减少了热传导和对流的可能性。气凝胶的孔隙率很高，甚至可以达到99%，且这些孔洞的尺寸远小于空气分子的平均自由程，从而阻止了空气对流的发生。此外，气凝胶的密度非常低，但其比表面积和孔隙率却非常高，这些特性共同作用，使得气凝胶具有很低的热导率，从而实现了优异的隔热效果。
气凝胶的隔热性能不仅体现在其基本材料属性上，还通过与其他材料复合使用来进一步提升。例如，SiO2气凝胶通过与红外遮光剂和增强材料的复合，不仅提高了隔热性能，还增强了力学性能，使其在航空航天、军事、电子、建筑等多个领域得到广泛应用。此外，SiO2气凝胶材料因其很高的高温热导率，特别适合于高温段的隔热应用，展示了其在高温隔热领域的巨大潜力。
气凝胶的隔热性能在多个领域中得到了广泛应用，包括航天航空、建筑、冷藏和保温设备、汽车工业、电子产品以及太阳能领域。
航天航空领域：气凝胶在航天军事领域的应用是最早最成熟的，气凝胶保温材料因为导热系数低，绝热性能优良以及质量轻和抗压能力强的特点早已在航空航工得到应用，目前主要用于飞机舱室舱壁和重要仪器的隔热防护，如，美国MKV-22“鱼鹰”可倾旋翼机舱壁隔热系统和红外系统的防护均使用到了气凝胶。又如，英国“美洲豹”战斗机改型的驾驶舱机舱隔热壁中即使用了气凝胶材料。
建筑领域：气凝胶可应用于建筑外墙保温、内墙保温、楼面和屋顶保温，因其具有低导热系数、A级防火性能、强疏水性等特点可完美解决建筑保温方面所有问题；此外，使用气凝胶做建筑保温材料，可有效降低保温层厚度，提高房屋空间利用率，为安全、低碳、节能建筑带来可能性。
冷藏和保温设备：气凝胶隔热材料可以用于冷藏车辆、冷库和保温箱等设备中，有效地减少热量的传递，保持冷藏或保温环境的稳定。
新能源汽车：气凝胶隔热材料可以用于汽车引擎舱、排气管和底盘等部位的隔热，降低引擎舱内部温度，提高发动机的效率，减少能源浪费。气凝胶材料还广泛应用于动力电池模组与壳体之间的隔热防震、电池箱的外部防寒层和高温隔热层等方面。这有助于实现更有效的电池温控和电控管理，降低电池热失控的风险。
电子产品：气凝胶隔热材料可以用于电子产品的散热和隔热，帮助降低电子产品的温度，提高其性能和可靠性。
太阳能领域：气凝胶隔热材料可以用于太阳能集热器的隔热层，减少热量的散失，提高太阳能的利用效率。
气凝胶的这些应用不仅提高了能源利用效率，还有助于节能减排，实现环保目标。随着技术的不断创新和国家政策的支持，气凝胶隔热材料的应用场景还在进一步扩大。