L'isolation thermique joue un rôle essentiel dans la régulation de la chaleur à l'intérieur des bâtiments, particulièrement critique pour les fenêtres qui sont souvent des points faibles en termes d'isolation. Pour remédier à cela, différentes techniques sont utilisées, notamment le double vitrage. Le double vitrage, constitué de deux couches de verre séparées par une lame d'air ou de gaz immobile comme l'argon, améliore considérablement l'efficacité thermique des fenêtres. Cette configuration agit comme un isolant efficace. Il est également possible de renforcer les performances énergétiques des anciennes fenêtres à simple vitrage en ajoutant une seconde vitre.
Pour des performances encore meilleures, d'autres solutions comme le triple vitrage ou l'isolation thermique renforcée sont envisageables. Cette dernière consiste à appliquer une fine couche transparente d'argent ou d'oxydes métalliques sur une des faces intérieures du double vitrage, créant ainsi une barrière thermique efficace. Des avancées récentes incluent des technologies telles que les vitrages super-isolants à base d'aérogel de silice ou les doubles vitrages sous vide, qui visent à augmenter encore plus les performances thermiques des fenêtres, répondant ainsi aux défis posés par le changement climatique.