Рассмотрим перенос тепла через однослойную плоскую стенку толщиной δ зимой (q = const). Температура внутренней поверхности стенки tsi, температура наружной поверхности - tse. Тепло передается путем теплопроводности.
Плотность теплового потока через однородную плоскую стенку выражается формулой
Количество теплоты, проходящее через единицу поверхности стенки в единицу времени, прямо пропорционально коэффициенту теплопроводности λ, разности температур на поверхностях стенки (tsi - tse) и обратно пропорционально толщине стенки δ.
λ – коэффициент теплопроводности материала, основная теплофизическая характеристика вещества. Характеризует способность материала проводить тепло.
Наихудшими проводниками теплоты являются газы. Коэффициент теплопроводности воздуха составляет 0,026 Вт/(м·˚C). Коэффициент теплопроводности воды примерно равен 0,6 Вт/(м · ˚C).
Металлы отличаются наибольшей теплопроводностью. Самый теплопроводный металл – серебро (458 Вт/(м · ˚C)), высокие коэффициенты λ у меди (384 Вт/(м · ˚C)), алюминия (204 Вт/(м · ˚C)).
Коэффициент теплопроводности строительных материалов зависит, главным образом, от химического состава, плотности (объемного веса) и влажностного состояния вещества. Чем меньше плотность строительного материала, тем больше его пористость и, как правило, тем меньше его коэффициент теплопроводности. Например, для керамзитобетона плотностью 1800 кг/м3 в сухом состоянии λ=0,66 Вт/(м · ˚C), а с плотностью 1000 кг/м3 λ=0,27 Вт/(м · ˚C).
Эффективные теплоизоляционные материалы имеют низкую плотность и теплопроводность. Например, теплопроводность пенополистирола составляет 0,041 – 0,05 Вт/(м·˚C).
Большое влияние на теплопроводность материалов оказывает их влажностное состояние: λ увеличивается с повышением влажности.
Для характеристики теплозащитных свойств однослойной стенки вводится термическое сопротивление R.
Тогда плотность теплового потока равна 
.
Единицы измерения R - м2·ºС/Вт.
Для многослойной конструкции, состоящей из n слоев, термическое сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных слоев
