Sercem termosu jest para butelek, jedna w drugiej, szczelnie zamknięta w celu utworzenia próżni między dwiema warstwami. Kolba jest zwykle wykonana ze szkła, ale może również być metalowe lub plastikowe. Zewnętrzna warstwa pomaga chronić i izolować wewnętrzną butelkę.
Kolba próżniowa utrzymuje próżnię między dwiema warstwami, aby zminimalizować przenikanie ciepła. Przestrzeń między dwiema warstwami chroni ciepło przed przemieszczaniem się przez przewodzenie, a brak powietrza zapobiega tworzeniu się prądów konwekcyjnych w celu odprowadzania ciepła. Promieniowanie jest nadal możliwe między warstwami, więc producenci zazwyczaj pokrywają wewnętrzne strony kolby próżniowej materiałem odbijającym, aby zminimalizować to przenoszenie.
Szkło jest zwykle wybierane jako materiał do kolby próżniowej ze względu na jego właściwości izolacyjne i łatwość, z jaką naczynie szklane może być całkowicie uszczelnione. Szklane kolby są jednak podatne na pękanie, a niewielkie rysy lub chipy na wewnętrznej powierzchni mogą prowadzić do awarii konstrukcyjnej. Z tego powodu wiele termosów używa glinu lub innego metalu jako głównego materiału konstrukcyjnego.
Prawidłowo zapieczętowany termos może utrzymywać jego zawartość w cieple przez około cztery do sześciu godzin lub chłodzić zawartość przez 12 do 24 godzin. Otwarcie kolby umożliwia jednak pewien transfer ciepła, dzięki czemu temperatura będzie utrzymywana bardziej efektywnie, jeśli naczynie będzie zamknięte.
