Basicamente, as garrafas térmicas são constituídas de um vaso de vidro com paredes duplas, distanciadas entre si cerca de um centímetro. No processo de fabricação, o ar entre essas paredes é retirado parcialmente (pois é impossível obter o vácuo perfeito) através de um orifício que é selado em seguida.
A tampa feita por material isolante evita que haja contato entre o ar e o líquido no interior da garrafa, assim, não ocorre a convecção. Caso houvesse contato do ar com o líquido quente ou frio de dentro da garrafa, o movimento do ar faria com que ocorresse a convecção.
A troca de calor por radiação é evitada espelhando as superfícies interna e externa da ampola, assim, as ondas eletromagnéticas são refletidas, tanto do conteúdo para fora como do ambiente para dentro da garrafa. Desta maneira, a temperatura no interior da garrafa é mantida por algumas horas.
Para evitar a troca de calor por irradiação, a parte interna e externa da garrafa de vidro é espelhada. Dessa forma, os raios infravermelhos provenientes da irradiação são refletidos e a temperatura no interior da garrafa se mantém constante.
Foi inventada pelo físico e quimo escocês Sir James Dewar, em 1892, sendo constituída de dois recipientes, um colocado dentro do outro, que se juntam no gargalo. ... A principal característica da garrafa térmica é a formação do vácuo no vão formado entre os dois recipientes que compõem a garrafa.
James Dewar