המיכל הפנימי מורכב משני בקבוקי זכוכית בפנים ובחוץ. השניים מחוברים בפתח הבקבוק, והמרווח בין שני הבקבוקים מאובק כדי להחליש את הסעה של החום. משטח בקבוק הזכוכית מצופה בסרט כסף בוהק שישקף את קרינת החום האינפרא אדום. כאשר הטמפרטורה בתוך הבקבוק גבוהה, אנרגיית החום של התוכן אינה מקרינה כלפי חוץ; כאשר הבקבוק קר, החום שמחוץ לבקבוק אינו מקרין לתוך הבקבוק. התרמוס שולט ביעילות בשלושת נתיבי העברת החום של הולכה, הסעת חום וקרינה.
נקודת התורפה של בידוד התרמוס היא פה הבקבוק. ישנה הולכת חום בחיבור בין פנים הבקבוק והחיצוני, ופה הבקבוק בדרך כלל חוסם את איבוד החום על ידי פקק או פקק פלסטיק. לפיכך, ככל שהקיבול של בקבוק התרמוס גדול יותר ופה הבקבוק קטן יותר, כך ביצועי שימור החום גבוהים יותר. תחזוקה ארוכת טווח של ואקום דופן קיר הבקבוק חשוב ביותר. אם המנדבך מנפח או פוגע בהדרגה בזנב היניקה האטום, ומשמיד את מצב הוואקום של המיתחם, בקבוק הבידוד מאבד את ביצועי הבידוד.
בנוסף לחומר הזכוכית, בקבוק התרמוס עשוי מפלדת אל חלד או מפלסטיק לא רעיל וחסר ריח. בקבוק המתכת חזק ועמיד ולא נפגע בקלות, אך המוליכות התרמית גדולה בהרבה מזו של הזכוכית. המיכל בשכבה אחת או בקירות כפולים העשוי מפלסטיק מלא בבידוד קצף, קל ונוח, ולא קל לשבירה, אך ביצועי שימור החום שלו נחותים מביצוע בקבוק הוואקום.
