Termosy są zaprojektowane tak, aby utrudniać przenikanie ciepła między cieczą w ich wnętrzu a otaczającym środowiskiem. Wewnętrzne części i kolby są często srebrne, aby powstrzymać przenoszenie ciepła przez promieniowanie. Wnętrze kolby jest również wykonane z izolatora termicznego, który utrudnia przewodzenie ciepła.
Kolba termosu zapobiega przenikaniu ciepła przez przewodzenie i konwekcję przy użyciu częściowego podciśnienia między dwoma pojemnikami, jednego umieszczonego w drugim. Ta częściowa próżnia uniemożliwia przeniesienie termicznej energii kinetycznej między cząsteczkami w kolbie i tymi znajdującymi się poza nią, dzięki czemu jest odpowiednia do utrzymywania zimnych i zimnych napojów w stanie ciepłym. Wewnętrzna kolba jest często wykonana ze szkła borokrzemianowego o niskiej przewodności cieplnej, aby dodatkowo ułatwić zapobieganie przewodzeniu. Kolby mogą również mieć srebrną powłokę, która zapobiega przenikaniu ciepła przez promieniowanie podczerwone.
Oryginalna kolba została wynaleziona przez Sir Jamesa Dewara w 1892 roku. Kolba Dewara była podobna do nowoczesnej konstrukcji, składającej się z dwóch kolb umieszczonych jedna w drugiej, z kontaktem tylko na szyi. Oryginalna konstrukcja Dewara miała na celu utrzymanie próbek palladu w stałej temperaturze, aby ułatwić pomiar kalorymetryczny. W 1904 roku projekt Dewara został skomercjalizowany przez niemieckich dmuchaczy szkła, którzy przemianowali termos Thermo.
